SV40大T抗原

SV40大T抗原（英语：SV40 large T antigen或Simian Vacuolating Virus 40 TAg）是一种六聚体蛋白，是源自多瘤病毒科SV40的显性作用癌蛋白。TAg能够诱导多种细胞类型的恶性转化。 TAg的转化活性在很大程度上是由于其对视网膜母细胞瘤（pRb）的干扰和p53肿瘤抑制蛋白。此外，TAg与其他几种细胞因子结合，包括转录共激活因子p300和CBP，这可能有助于其转化功能。 TAg是SV40在病毒感染过程中转录的早期基因产物，参与病毒基因组复制和宿主细胞周期调控。 SV40是一种双链环状DNA病毒，属于多瘤病毒科（早期的 Papovavirus）家族，Orthopolyomavirus属。多瘤病毒感染多种脊椎动物并在多个部位引起实体瘤。 SV40由Sweet B.H.和莫里斯·希勒曼于1960年在用于生长沙宾OPV的原代猴肾细胞培养物中分离出来。 该标签具有一个CUL7结合域、一个P53结合域、一个锌指和一个超家族3 ATPase/解旋酶域。它有两个基序，一个用于核定位信号，另一个是LXCXE基序。 进入细胞后，病毒基因被宿主细胞RNA聚合酶II转录，产生早期mRNA。由于基因组相对简单，多瘤病毒严重依赖细胞进行转录和基因组复制。复制起点周围的顺式调节元件指导转录，而T抗原指导转录和复制。 SV40 DNA复制是通过大T抗原与基因组的起始区域结合来启动的。T抗原的功能由磷酸化控制，磷酸化会减弱与SV40起源的结合。T抗原和DNA聚合酶-α之间的蛋白质-蛋白质相互作用直接刺激病毒基因组的复制。 T抗原还结合并灭活肿瘤抑制蛋白（p53、pRb）。这导致细胞离开G1期进入S期，促进DNA复制。 SV40基因组非常小，不编码DNA复制所需的所有信息。因此，宿主细胞必须进入S期，此时细胞DNA和病毒基因组一起复制。因此，除了增加转录外，T抗原的另一个功能是改变细胞环境以允许病毒基因组复制。 SV40大T抗原已被用作研究核定位信号的模型蛋白。它通过与输入蛋白α的相互作用被输入细胞核。核定位序列是PKKKRKV。 SV40大T抗原、其他多瘤病毒大T抗原、腺病毒E1a蛋白和致癌人类乳头瘤病毒E7蛋白共享一个编码高亲和力pRb结合域的结构基序。使用在大规模并行超级计算机（Connection Machine-2）上运行的人工智能模式诱导程序改进了高亲和力pRb结合域的诊断模式。该基序的特征是一个Asp、Asn或Thr残基，后跟三个不变的氨基酸，散布着非保守氨基酸（用x表示，其中x不能是Lys或Arg残基）。带负电荷的区域经常跟随pRb结合域的羧基末端。 {Asp/Asn/Thr} – Leu – x – Cys – x – Glu – x – ... {带负电荷的区域} 该基序中的疏水和静电性质高度保守。例如，局部疏水性最大值出现在不变的Leu残基附近。净负电荷发生在恒定Leu残基氨基末端的3个残基内；此外，在Leu – x – Cys – x – Glu序列中，也没有在紧邻该序列的位置发现带正电荷的氨基酸（Lys或Arg）。pRb结合基序和带负电荷的区域与SV40标记的片段匹配，从残基102开始，到残基115结束，如下所示： – Asn – Leu – Phe – Cys – Ser – Glu – Glu – Met – Pro – Ser – Ser – Asp – Asp – Glu – 对在该区段（包括氨基酸位置106至114）内带有突变的TAg蛋白的功能研究表明，某些有害突变消除了恶性转化活性。例如，第107位不变的Glu突变为Lys-107会完全消除转化活性。该片段内的有害突变（包括氨基酸位置105至114在内）也削弱了突变TAg蛋白种类与pRb的结合，这意味着转化活性与TAg结合pRb的能力之间存在相关性。详细的计算机化生物信息学分析，以及X射线晶体学研究，已经证明了该区域TAg和pRb之间相互作用的生物物理基础。TAg残基 103至109形成一个延伸的环结构，该结构紧密结合在pRb的表面凹槽中。在晶体结构中，Leu-103的位置使得范德华力与pRb中Val-714和Leu-769的疏水侧链接触。许多氢键也稳定了TAg-pRb复合物。例如，Glu-107的侧链通过接受来自pRb中Phe-721和Lys-722的主链酰胺基团的氢而形成氢键。Glu-107突变为Lys-107预计会导致这些氢键的丢失。此外，Lys-107的侧链可能会与Phe-721或Lys-722的酰胺产生不利的相互作用，从而破坏复合物的稳定性。 强有力的实验证据证实，带正电荷的氨基酸（Lys或Arg）在位于Leu – x – Cys – x – Glu序列附近时会显着削弱与pRB的结合相互作用。这可能是由于pRb上的结合表面具有六个赖氨酸残基，这将倾向于排斥Leu - x - Cys - x - Glu序列内或侧翼的阳性残基。 值得注意的是，最高风险的致癌人类乳头瘤病毒毒株（16, 18, 31, 45）编码的E7蛋白具有与上述诊断模式相匹配的高亲和力pRb结合域。 DeCaprio JA, Ludlow JW, Figge J, Shew JY, Huang CM, Lee WH, Marsillo E, Paucha E, Livingston DM. SV40 large tumor antigen forms a specific complex with the product of the retinoblastoma susceptibility gene. Cell. 15 July 1988, 54 (2): 275–83. PMID 2839300. doi:10.1016/0092-8674(88)90559-4.  Ahuja D, Sáenz-Robles MT, Pipas JM. SV40 large T antigen targets multiple cellular pathways to elicit cellular transformation. Oncogene. 2005, 24 (52): 7729–45. PMID 16299533. doi:10.1038/sj.onc.1209046 .  温哥华格式错误 (帮助) Ali SH, DeCaprio JA (2001). "Cellular transformation by SV40 large T antigen: interaction with host proteins". Semin Cancer Biol 11 (1): 15–23. 互联网档案馆的存檔，存档日期2004-01-19. Sweet BH, Hilleman MR. The vacuolating virus, S.V. 40. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. November 1960, 105 (2): 420–427. PMID 13774265. doi:10.3181/00379727-105-26128.  P03070; InterPro view for P03070 （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Dingwall C, Laskey RA. Nuclear targeting sequences – a consensus?. Trends Biochem. Sci. December 1991, 16 (12): 478–81. PMID 1664152. doi:10.1016/0968-0004(91)90184-W.  Fontes MR, Teh T, Kobe B. Structural basis of recognition of monopartite and bipartite nuclear localization sequences by mammalian importin-alpha. J. Mol. Biol. April 2000, 297 (5): 1183–94. PMID 10764582. doi:10.1006/jmbi.2000.3642.  Figge J, Smith TF. Cell division sequence motif. Nature. 14 July 1988, 334 (6178): 109. PMID 3290690. doi:10.1038/334109a0 .  Figge J, Breese K, Vajda S, Zhu QL, Eisele L, Andersen TT, MacColl R, Friedrich T, Smith TF. The binding domain structure of retinoblastoma-binding proteins. Protein Science. February 1993, 2 (2): 155–64. PMC 2142352 . PMID 8382993. doi:10.1002/pro.5560020204.  Chen S, Paucha E. Identification of a region of simian virus 40 large T antigen required for cell transformation. Journal of Virology. July 1990, 64 (7): 3350–7. PMC 249578 . PMID 2161944. doi:10.1128/JVI.64.7.3350-3357.1990.  Kim HY, Ahn BY, Cho Y. Structural basis for the inactivation of retinoblastoma tumor suppressor by SV40 large T antigen. The EMBO Journal. 15 January 2001, 20 (1–2): 295–304. PMC 140208 . PMID 11226179. doi:10.1093/emboj/20.1.295.  Singh M, Krajewski M, Mikolajka A, Holak TA. Molecular determinants for the complex formation between the retinoblastoma protein and LXCXE sequences. The Journal of Biological Chemistry. 11 November 2005, 280 (45): 37868–76. PMID 16118215. doi:10.1074/jbc.M504877200 .