• 沒有找到結果。

登革熱病毒非結構蛋白

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "登革熱病毒非結構蛋白"

Copied!
2
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)

登革熱病毒非結構蛋白 NS3 之腺苷三磷酸水解酶之研究-NS3 蛋白和

腺苷三磷酸及核醣核酸三者間之交互關係

The studies of the ATPase activity of Dengue virus nonstructural protein NS3-The interaction among NS3 protein, ATP and RNA.

中文摘要

登革熱病毒非結構蛋白 3 (NS3) C 端含有 RNA 解旋酶的保守性序列,具有 NTPase、RNA triphosphatase 及 RNA 解旋酶活性。本論文的目的是分析由大腸 桿菌表現及純化的登革熱病毒 NS3 C 端的蛋白 (簡稱 NS3H)的 ATPase 活性,並 藉定點突變蛋白活性的變化,探討 NS3H 蛋白水解 ATP 的作用機制以及 NS3H 蛋白、ATP 和 RNA 的關係。實驗結果發現 NS3H 蛋白水解 ATP 反應需要二價陽 離子的參與,如 Mg2+、Mn2+及 Ca2+才可啟動,其中以 Mg2+效果最佳。Mg2+

的效應會被 Mn2+抑制,顯示反應中 MnATP 複合物對 NS3H 蛋白的親和力不弱 於 MgATP。NS3H 蛋白的 ATPase 活性可分被 rU35 和 NaCl 激活,兩因子激活 NS3H ATPase 反應對 ATP 的 Km 改變不大 (92-120 μM),僅會提增 ATP 的水解 速率。顯示了 NaCl 和 rU35 主要影響 ATP 進入 ATPase 活性區後的水解效能。再 者 rU35 的激活效果會被高濃度 (10mM 以上)的 NaCl 抑制,代表著高濃度的 NaCl 會降低 NS3H 和核酸間的離子作用力,使得 NS3H 不易與核酸結合,進而影響後 續 ATPase 活性激活的效果。NS3H 蛋白 RNA 解旋酶保守性區的 motif I 之 K199A T200A 置換突變和 motif II 的 D284A 置換,均致使 NS3H 蛋白失去水解 ATP 的 能力。而 motif II 的 D284E 置換突變蛋白,仍保有水解 ATP 的能力和受核酸激 活的特性。因此 motifs I 和 II 與 ATP 的結合和水解有關連。NS3H 蛋白 RNA 解 旋酶保守區 gatekeepers 的 M429 和 W488 分別被置換時,ATPase 活性均會受到 影響。M429A 突變蛋白 ATPase 活性仍可被核酸激活,此突變蛋白與 ATP 的 Km 值無論有否受 rU35 的激活,其 Km 值與 NS3H 相較差異不大。W488A 的 ATPase 活性極低而且會受到核酸的抑制,且此受核酸的抑制效應和 M429A 受核酸的激 活效應皆可被高濃度的 NaCl 所遮蔽,這表示 M429A 和 W488A 皆可與核酸結 合,且結合後的酵素活性會因此而產生變化。至此我們認為 NS3H 蛋白與核酸結 合後可能會誘導蛋白結構產生改變,在不影響 ATP 的 Km 情況下,此結構的改 變會提增 ATP 在活性區內的水解速率,而 gatekeeper 的氨基酸會影響蛋白與核 酸結合後的結構改變,進而影響後續 ATPase 的水解效果。

英文摘要

The C terminal domain of dengue virus nonstructural protein 3 (NS3) contains the conserved motifs present in several RNA helicases and has NTPase, RNA

triphosphotase, and RNA helicase activities. In this research, we expressed and

(2)

purified a His-tag fusion protein containing the C terminal domain of dengue virus NS3 (named as NS3H). In addition, we constructed and prepared the substitution mutants of NS3H. We studied the ATPase activity of the wild type and the mutant proteins, and examined the relationship among NS3H, ATP, and RNA. The ATPase activity required divalent cation to function. Mg2+ was more effective than Mn2+ and Ca2+ in catalyzing ATP hydrolysis, while Mn2+ strongly inhibited the stimulatory effect of Mg2+. Thus, MnATP appears to have a higher affinity to NS3H than that of MgATP. Both NaCl and rU35 (U homopolymer of 35 nt long) accelerated the rate of ATP hydrolysis, but they did not alter the Km to ATP (90-120 µM). The increase of NaCl concentration from 10 mM to 30 mM eliminated the stimulatory effect of rU35 on ATP hydrolysis, suggesting the interaction between rU35 and NS3H was mainly electrostatic. The K199A, T200A substitutions in the motif I as well as the D284A substitution in the motif II abolished the ATPase activity of NS3H, while the D284E substitution mutant possessed the RNA stimulated ATPase activity. These results reveal that the motifs I and II participate in ATP binding and ATP hydrolysis. M429 and W488 were the “gatekeepers” of the conserved RNA helicase domain. The M429A substitution mutant interacted with ATP and rU35 in a manner similar to the wild type protein, while it hydrolyzed ATP less efficiently than that of NS3H. The W488A substitution mutant had a very low ATPase activity. Instead of being

stimulated by rU35, the ATPase activity of this mutant was inhibited by rU35, and the inhibitory effect of rU35 was attenuated when the NaCl concentration increased. Thus, the substitution at each gatekeeper may not affect the RNA binding activity of NS3H.

In summary, the results of this study suggest that the binding of RNA to NS3H may induce the conformation rearrangement of NS3H that increases the ATP hydrolysis rate but does not alter the Km to ATP. The gatekeeper mutants may have defect in the conformation rearrangement process, as a result the ATPase activity is attenuated.

參考文獻

相關文件

中興國中

溶液中離子沈澱反應的化學反應式表示法:以氯化鈉和硝酸銀的反應為例(如上圖)

碘液測試 澱粉 碘液保持褐色 碘液轉為深藍色 尿蛋白試紙 蛋白質 黃色

一、對抗生素Meropenem Trihydrate 具抗藥性(R 菌)和不具抗藥性(S 菌)的 Acinetobacter baumannii 菌在蛋白質電泳實驗中,比較蛋白質表現的差異。(文中所用代號: 「R

解答 根據圖 1.14 可知氮的陰電性(EN = 3.0)大於碳的 陰電性(EN = 2.5),故胺被極化成碳為 δ+ ,而 氮為 δ- 。.

• 由於細胞代謝、紫外線的電離輻射、不良的生 活習慣 ( 煙、酒、肥胖 ) 、各種感染物所引起 的中性粒細胞、巨噬細胞的激活, 會催化分子 氧發生單價還原產生的 "

‧ 效能:雞肉中含豐富的蛋 白質,搭配香菇的清香鮮 美,能增進食慾。香菇的 營養價值很高含有豐富的 維生素及礦物質,並能幫

SF15140A 楊勝舜 利用 JKB-122 評估對於經干擾素(長效 型或短效型)或干擾素和 Ribavirin 組合 治療沒有反應的 C 型肝炎病毒陽性患 者之肝臟功能 (丙胺酸轉胺酶