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Abstrakt
Bildung von Tetrasulfidbrücken (TTSB): Eine außergewöhnliche Zwischenstruktur in der Architektur und Dynamik des gp120-Moleküls von HIV-1
Harry F. Crevecoeur
Gp120, eines der Moleküle, die den Eintritt des HIV-Virus in CD4+-Zellen bewirken, besitzt eine Reihe allosterischer Disulfidbrücken. In dieser Studie untersuchen wir die Dynamik dieser potenziellen Disulfidbrücken (Disulfidbrücken) in der 3-D-Konfiguration (basierend auf Kristallographie) und UNSW DBA-Analysen verschiedener gp120-Kristalle. Die Daten zeigen die Existenz einer Tetrasulfidbrücke (Tetrasulfidbrücke) (TTSB), die zusammen mit einer Disulfidbrücke zwei senkrechte Beta-Faltblätter (nämlich V3 und V4) in der Architektur des gp120 annähernd zusammenhält und gleichzeitig eine sichere Energieübertragung zwischen den allosterischen Bindungen ermöglicht. Analysen mehrerer gp120-Kristalle zeigen, dass die Existenz der TTSB eher ein Zwischenprodukt als ein konstanter Orientierungspunkt ist, was komplexere Funktionen als nur strukturelle Eigenschaften impliziert. Dieses TTSB, das in verschiedenen Kristallen von gp120, in verschiedenen Stämmen und Kladen von HIV-1 beobachtet wird, wird durch verschiedene Rendering-Softwares dargestellt und einige werden auch von der UNSW Disulfide Bond Analysis (DBA)-Engine erkannt, gemeldet und charakterisiert. Diese Tetrasulfidbrücke verbindet die allosterische Bindung Cys296-Cys331 mit Cys385-Cys418, manchmal als CYS331:SG-CYS385:SG und manchmal als CYS331:SG-CYS418:SG. Darüber hinaus haben wir in den Kristallen 3TIH, 4LSR und 4R4N auch einen Zwischenzustand des TTSB beobachtet, bei dem es eine dreieckige Formation aufweist, in der das Schwefelatom CYS331:SG gleichzeitig an CYS385:SG und CYS418:SG bindet, was ein wichtiges Zwischenstadium in der Funktionsdynamik des gp120-Moleküls darstellt. Das Vorhandensein dieser außergewöhnlichen Struktur (TTSB) bietet interessante Einblicke in das multifunktionale Design und die Mechanik sowie in einige komplexe Fragilitäten des gp120-Moleküls und eröffnet damit ein neues Ziel für die antivirale Therapie.