免疫相关动态三级的HIV - 1 V3环冠R2的序列结构特点的评估从头折叠

Summary

冠表面的HIV - 1包膜糖蛋白（gp120的）不同的V3的循环序列区域的结构特点，在许多情况下，在硅片的立场折叠10日至22日对一个国家的最先进的循环使用从头折叠算法。在这里，我们展示了这一地区从R2的HIV - 1菌株，一个独特的令人费解的功能特性的敏感株中和与V3环的折叠和评价。

Abstract

的HIV - 1的抗原多样性，长期以来一直是疫苗设计的障碍，而这种变化是，尤其是在病毒表面的包膜糖蛋白V3环明显。我们以前提出的V3环的冠，虽然动态和序列变量，是整个人口的HIV - 1病毒免疫相关的β-发夹高等教育结构的制约。重要的是，HIV - 1病毒在流传有成千上万不同的V3环冠序列，使得整个晶体或核磁共振困难或不可能的病毒多样性的趋势的三维结构表征。我们以前的^1，2冠的V3折叠成功研究用从头算法³的ICM - Pro的分子建模软件包（Molsoft有限责任公司，拉霍亚，CA）的访问和建议，V3环的冠，专门从位置10至22，足够的灵活性和其侧翼茎长度的行为在很大程度上就好像它是一个不受约束的肽溶液中的折叠自由的好处。作为等，迅速​​AB只是这部分的任何个人的60000株的V3 环的从头折叠+循环HIV - 1毒株，可以翔实的。在这里，我们折叠的V3环的R2菌株，争取到其独特的性能结构基础的洞察力。 R2蕴藏着难得的V3环序列被认为是负责这株精湛的灵敏度，以中和病人血清和单克隆^{抗体，4，} 5。应变介导CD4独立的感染和出现，引起广泛中和抗体。我们将演示如何评价结果的折叠可以在折叠与R2的观察免疫活动相关联的观察结构信息。

Protocol

1。方法

1. 该协议的第一步是选择你想在硅片倍V3冠序列。对于R2菌株，该片段的序列是KSIPMGPGRAFYT。
2. 这个序列的肽相应的三维原子结构应建立在计算机的虚拟空间。 ICM这个命令是:
   buildpep"KSIPMGPGRAFYT"
   或文件:新功能:可以选择下拉菜单下的肽
3. 然后设置几个参数的过程，包括搜索步骤（搜索的长度），模拟温度，搜索策略参数，包括变量的约束，以实现合理的地区，能源条件，选择不同的能量计算方法偏见的搜索，应记录和参数说明如何搜索将被记录，例如是否记录电影，有多少中间得分的构象。所有这些参数进行了优化，由以前的出版物（见www.molsoft.com）。
4. 折叠，然后用下面的命令启动:
   蒙特卡洛
   或文件:新的肽，可以选择下拉下拉菜单中的分子力学:最小化:全球
   
   在前一种情况下，从第3步中的参数应设置在命令行之一。在后一种情况下，选择最常用的参数复选框窗格中提供的命令被执行之前。为方便起见，本实验利用的实验，并察看相同的折叠ICM的脚本如下所示:
   
   这个脚本可以被保存在一个文本文件，并运行的计算机操作系统的命令行快速使用的命令（通常是LINUX的）:
   ICM _foldingscr....

Discussion

从头计算折叠揭示了高等教育的结构特性，这可能不是研究单个氨基酸顺序明显的影响。 R2 V3环冠几个先前晦涩的结构特性，揭示折叠模拟。这些观察到的结构的偏好可能关联与观察到的功能特性R2的应变，即灵敏度，以^中和hyperinfectivity 5。

首先，一个清晰的β链N -末端的立场12-14 R2 V3的冠一半的趋势是观察。这是R2的应变不寻常的异亮氨酸，脯氨酸-蛋氨酸（IPM）的序列位置。从447 - 52D的晶体结构，2219，Be48，2557，2558和537 - D抗- V3环抗体约束V3环肽，是12至14 V3环的约束，这些抗体，当绑定的立场，段采用本地的β链构象。从而表明，R2 V3环冠喜欢在阵地12日至14日是著名反V3环的中和抗体的互补构象折叠模拟。这种偏好可以解释观察到的这株的中和灵敏度。

其次，仿真结果表明3能量最低的构象和第二个最低能量构象之间的能量单位的差距，这表明刚性结构。 HIV - 1的gp120的是一个非常动态的分子，需要一个大的构象转变，从非绑定，.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
ICM-Pro	Molsoft 有限责任公司