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医学:重要な中間体のX線構造から明らかになった、レトロウイルスによる組み込み機構

Nature 468, 7321 doi: 10.1038/nature09517

レトロウイルスは、増殖性感染を確立するためにそのゲノムの複製DNAを宿主細胞の染色体DNAへ挿入する必要がある。この過程は、ウイルスのDNA端に組み立てられたインテグラーゼ四量体(IN)からなる核タンパク質複合体のインタソームにより行われる。インタソームは、DNA鎖移転を行うために標的捕捉複合体中に染色体DNAを組み込み、ウイルスと細胞のDNA分子を不可逆的に連結させる。DDE(D)リコンビナーゼ・スーパーファミリーに属するいくつかのインタソーム/トランスポゾソームの構造は報告されているが、これらの酵素による標的DNA捕捉や鎖移転の機構はよくわかっていない。今回我々は、標的DNAと複合体を形成したプロトタイプ泡沫状ウイルス由来のインタソームの、標的DNAとの複合体の結晶構造を報告し、組み込み前の標的DNA捕捉と、レトロウイルスによる組み込み過程での酵素反応後のDNA鎖移転中間体を明らかにする。インタソーム内のIN二量体間の裂け目は、大きく折れ曲がったコンホメーションをとった染色体DNAを受け入れており、切断されるリン酸ジエステル結合に接近できるようにIN活性部位が大きく開く仕組みになっている。我々の結果は、レトロウイルスDNA組み込みのための構造基盤を明らかにし、変更した標的配列をもつINの設計のための枠組みとなる。

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