Fig. 1.
Overall structure of BDV-M. (A) The BDV-M monomer, rainbow-colored from the N to the C terminus. The position of the bound ribonucleotide (cytidine–5′-monophosphate) is indicated in stick representation. (B) Topology of the BDV-M monomer with residue numbers of secondary structure elements (β-strands as arrows, α-helices as cylinders) colored according to A. (C) Ribbon diagram of the (crystallographic) BDV-M tetramer, highlighting the tesselation of the L-shaped monomers.
Oligomeric Architecture of BDV-M.
BDV-M crystallizes in space group I432 with 1 monomer in the asymmetric unit (23); a tightly-assembled, noncovalently-linked tetramer is formed by crystallographic 4-fold symmetry (Fig. 1C). The BDV-M tetramer forms a square planar arrangement of dimensions 84 × 84 × 42 Å. Square planar tetramers are comparably rare for biological macromolecules; interestingly, the nucleoprotein of BDV also forms square planar tetramers with dimensions 59 × 59 × 87 Å (24). The L-shaped BDV-M monomer tessellates to form the compact tetramer; every long arm of the L interacts with the short arm of the next monomer. Analysis of the solvent-accessible areas shows that ≈26% (2,315 Å2) of the surface area (8,869 Å2) of each monomer is buried in the tetramer by the 2 neighboring monomers.
The C-terminal portion of one monomer interacts with the N termini and the external surface of β-sheet II of the next monomer. Helix α4, located at the center of the tetramer, interacts with the external surface of β-sheet I, helix α4, and the surrounding loop of the second monomer (Fig. 1C). Near the 4-fold axis, residues Glu-108 and Lys-111 at the beginning of helix α4 appear to play a special role in stabilization of the tetramer. Although residue Glu-108 exhibits multiple conformations, pointing in one case toward the surface of the tetramer, its side chain is in the other case buried and forms salt bridges to Lys-111 of a neighboring monomer. The BDV-M tetramer is held together by further hydrophobic and polar interactions, with a total of 50 hydrogen bonds and 150 van der Waals contacts formed by each monomer.
The dominant form of BDV-M isolated from infected horses is tetrameric (15), suggesting that it is the tetramer that binds to the viral membrane, and flotation experiments have shown that BDV-M binds to membranes of BDV-infected cells (14). The interaction of the purified BDVM tetramer with brain polar lipid extract was studied by using the monolayer technique (25). Injection of the protein results in a clear decrease in lipid monolayer surface pressure (Fig. S2), suggesting a condensation of the lipid phase akin to that of the binding of polybasic and polyaliphatic peptides to negatively-charged lipids such as phosphatidylserine (25, 26). To delineate the putative membrane binding surface, the electrostatic potential distribution was calculated (Fig. 2A). One face of the BDV-M tetramer displays a highly positively-charged surface, with small negatively-charged patches corresponding to isolated amino acids from the C termini. This face is also rich in solvent-exposed hydrophobic and aromatic side chains. The combination of these characteristics suggests that this face is responsible for membrane interactions (27) (Fig. 2B). The opposite face of the BDV-M tetramer reveals 2 positively-charged S-shaped patches that cross each other at the tetramer center, separated by negatively-charged areas (see Fig. 4B), whereas the tetramer edges exhibit alternating patches of acidic/basic nature (Fig. 2B) that could mediate lateral association to form the planar arrays observed previously (16).
Fig. 1โครงสร้างโดยรวมของ BDV-M (A) BDV M น้ำยา เรนโบว์สีจาก N ไปนัส C ตำแหน่งของ ribonucleotide ผูก (cytidine – 5′-monophosphate) ระบุไว้ในไม้แสดง (ข) โครงสร้างของน้ำยา BDV-M มีจำนวนโครงสร้างรององค์ประกอบ (β-strands เป็นลูกศร α helices เป็นถัง) สีตามไดอะแกรม A. (C) Ribbon ของ tetramer BDV-M (crystallographic) สารตกค้างเน้น tesselation ของ monomers รูป Lสถาปัตยกรรม oligomeric BDV-ม. BDV-M crystallizes ในพื้นที่กลุ่ม I432 มีน้ำยา 1 แบบ asymmetric หน่วย (23) tetramer ประกอบแน่น noncovalently เชื่อมโยงจะเกิดขึ้น โดย crystallographic 4-fold สมมาตร (Fig. 1C) Tetramer BDV-M ฟอร์มจัดเรียงระนาบสี่เหลี่ยมขนาด 84 × 84 × 42 Å. สแควร์ tetramers ระนาบมีปานหายากสำหรับ macromolecules ชีวภาพ เป็นเรื่องน่าสนใจ nucleoprotein ของ BDV ยังฟอร์ม tetramers ระนาบสี่เหลี่ยม มีขนาด 59 × 59 × 87 Å (24) น้ำยารูป L BDV-M tessellates แบบ tetramer กระชับ ทุกแขนยาวของ L โต้ตอบกับน้ำยาต่อแขนสั้น การวิเคราะห์ของตัวทำละลายได้แสดงที่ ≈26% (2,315 Å2) ของพื้นที่ผิว (8,869 Å2) ของน้ำยาแต่ละฝังอยู่ใน tetramer 2 ใกล้เคียง monomers โดยส่วน C-เทอร์มินัลของน้ำยาหนึ่งโต้ตอบกับเทอร์มินิ N และพื้นผิวภายนอกของβ-แผ่น II ของน้ำยาต่อไป เกลียว α4 ตั้งอยู่ที่ศูนย์กลางของ tetramer โต้ตอบกับพื้นผิวภายนอกของβ-แผ่นฉัน α4 เกลียว และวงรอบของน้ำยาสอง (Fig. 1C) ใกล้แกน 4-fold ตกค้าง Lys-111 ต้น α4 เกลียวและ Glu 108 ปรากฏบทบาทพิเศษในเสถียรภาพของการ tetramer แม้ว่าสารตกค้าง Glu 108 จัดแสดงหลาย conformations ชี้กรณีหนึ่งไปยังพื้นผิวของ tetramer โซ่ข้างของในกรณีอื่น ๆ ที่ฝัง และฟอร์ม Lys-111 ของน้ำยาใกล้เคียงสะพานเกลือ Tetramer BDV-M จัดขึ้นร่วมกันโดยเพิ่มเติม hydrophobic และโต้ตอบเชิงขั้ว รวมพันธบัตรไฮโดรเจน 50 และ 150 van der Waals ติดต่อเกิดขึ้น โดยน้ำยาแต่ละแบบฟอร์มหลักของ BDV-M แยกต่างหากจากม้าติดไวรัสเป็น tetrameric (15) , แนะนำที่ เป็น tetramer ที่ binds กับเมมเบรนไวรัส และ flotation ทดลองได้แสดงว่า BDV M binds กับเยื่อหุ้มของเซลล์ติดเชื้อ BDV (14) การโต้ตอบของ tetramer BDVM บริสุทธิ์สกัดจากไขมันขั้วสมองถูกศึกษา โดยใช้เทคนิค monolayer (25) ผลการฉีดโปรตีนลดลงไขมัน monolayer พื้นผิวความดัน (ฟิกชัดเจน S2), แนะนำแน่นของเฟสไขมันเหมือนกับที่รวมของ polybasic และเปปไทด์ polyaliphatic การคิดในเชิงลบโครงการเช่น phosphatidylserine (25, 26) การไปผูกผิวเมมเบรน putative การกระจายอาจเกิดไฟฟ้าสถิตได้คำนวณ (Fig. 2A) หน้าหนึ่งของ tetramer BDV-M แสดงพื้นผิวสูงบวกคิด มีขนาดเล็กคิดในเชิงลบซอฟต์แวร์ที่สอดคล้องกับการแยกกรดอะมิโนจากเทอร์มินิ C หน้านี้ก็อุดมไปด้วยสัมผัสตัวทำละลาย hydrophobic และหอมด้านโซ่ การรวมกันของลักษณะเหล่านี้แนะนำว่า หน้านี้ชอบโต้เมมเบรน (27) (Fig. 2B) หน้าตรงข้ามของ tetramer BDV-M เผย 2 คิดบวกรูป S แพทช์ที่ไขว้กันกลาง tetramer ยอคิดในเชิงลบพื้นที่ (ดู Fig. 4B), ในขณะที่ขอบ tetramer แสดงสลับโปรแกรมพื้นฐาน/กรดธรรมชาติ (Fig. 2B) ที่สามารถบรรเทาความสัมพันธ์ด้านข้างแบบระนาบเรย์สังเกตก่อนหน้านี้ (16)
การแปล กรุณารอสักครู่..