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Évaluation des immunologiquement pertinents dynamiques tertiaires Caractéristiques structurelles de l'épidémie de VIH-1 séquence de la boucle V3 de la Couronne par R2 Ab initio Pliante

DOI:

10.3791/2118

September 15th, 2010

In This Article

Summary

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La région de couronne de différentes séquences de la boucle V3 de la glycoprotéine d'enveloppe de surface (gp120) du VIH-1 peut être structurellement caractérisé dans de nombreux cas dans le repliement in silico des positions 10 à 22 de la boucle à l'aide d'un état-of-the-art Ab initio pliage. Ici nous montrent le pliage et l'évaluation de cette région de la boucle V3 de la souche R2 du VIH-1, d'une souche sensible à la neutralisation de façon unique surprenantes propriétés fonctionnelles.

Abstract

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La diversité antigénique du VIH-1 a longtemps été un obstacle à la conception du vaccin, et cette variabilité est particulièrement prononcé dans la boucle V3 de la glycoprotéine du virus de surface de l'enveloppe. Nous avons déjà proposé que le sommet de la boucle V3, bien que variable dynamique et de la séquence, est contraint toute la population de virus VIH-1 à une immunologiquement pertinente β-épingle structure tertiaire. Surtout, il ya des milliers de séquences V3 différents couronne de boucles en circulation virus VIH-1, faire du 3D, caractérisation structurale des tendances à travers la diversité des virus difficiles, voire impossible, par cristallographie ou RMN. Nos études antérieures réussies avec le pliage de la couronne V3 1, 2 utilisé l'algorithme ab initio 3 accessibles à l'ICM-Pro package logiciel de modélisation moléculaire (Molsoft LLC, La Jolla, CA) et a suggéré que le sommet de la boucle V3, plus précisément de positions 10 à 22, suffisamment avantages de la flexibility et la longueur de ses tiges d'accompagnement de se comporter dans une large mesure comme s'il s'agissait d'un peptide sans contrainte librement pliage en solution. En tant que tel, le pliage rapide ab initio d'un peu de cette partie de la boucle V3 de toute souche individuelle des 60.000 + circulants souches VIH-1 peut être instructif. Ici, nous avons plié la boucle V3 de la souche R2 afin de mieux comprendre la base structurelle de ses propriétés uniques. R2 porte une séquence V3 rare boucle pensé pour être responsable de l'exquise sensibilité de cette souche à la neutralisation par les sérums des patients et les anticorps monoclonaux 4, 5. Les contraintes de médiateur CD4-indépendants infection et semble induire des anticorps neutralisants à large spectre. Nous montrent comment l'évaluation des résultats de pliage peut être informatif pour associer des structures observées dans le pliage des activités immunologiques observées pour R2.

Protocol

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1. Méthodologie

  1. La première étape du protocole consiste à sélectionner la séquence couronne V3 vous voulez suivre in silico. Pour la souche R2, la séquence de ce fragment est KSIPMGPGRAFYT.
  2. La structure 3D atomique du peptide correspondant à la séquence doit être construit dans l'espace virtuel de l'ordinateur. La commande ICM pour cela est:
    buildpep "KSIPMGPGRAFYT"
    ou Fichier: Nouveau: Peptide peut être sélectionné sous le menu déroulant
  3. Plusieurs paramètres de la procédure sont alors fixés, y compris le nombre d'étapes de recherche (durée de la recherche), la température de la simulation, les paramètres de stratégie de reche....

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Discussion

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Pliage ab initio révèle tertiaires propriétés structurelles, dont les effets peuvent ne pas être évident d'après l'étude individuelle des acides aminés de manière séquentielle. Plusieurs précédemment obscures propriétés structurales de la couronne R2 boucle V3 sont révélées par la simulation de pliage. Ces préférences observées structurelles observées peut corréler avec les propriétés fonctionnelles de la souche R2, à savoir la sensibilité à la neutralisation et hyperinfectivity 5.

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Disclosures

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Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Acknowledgements

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Le travail a été soutenu par des subventions de la Fondation Bill et Melinda Gates (# 38631) et le NIH, y compris OD004631 DP2 et R01 AI084119.

....

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Materials

Nom du produit Type Entreprise Numéro de catalogue Commenter
List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ICM-Pro Molsoft LLC

References

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  1. Almond, D., Kimura, T., Kong, X., Zolla-Pazner, S. &, Cardozo, T. Dynamic characterization of the V3 loop crown. Antiviral Therapy. 12, 13-31 (2007).
  2. Almond, D., Kimura, T., Kong, X., Swetnam, J., Zolla-Pazner, S., Cardozo, T. Structural conservation....

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HIV 1 V3 LoopAb Initio FoldingICM Pro SoftwareBeta Hairpin StructureNeutralization SensitivityMolecular DynamicsPeptide FoldingStructural AnalysisR2 StrainImmunological Relevance

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