Subscribe to RSS
DOI: 10.1055/s-0031-1297024
High Resolution X-Ray Structure and Potent Anti-HIV Activity of Recombinant Dianthin Antiviral Protein
Publication History
Publication Date:
24 December 2011 (online)
Summary
Dianthin antiviral protein (DAP) is a naturally occurring antiviral protein from the leaves of carnation (Dianthus cary-ophyllus) capable of depurinating HIV-1 RNA and inhibiting HIV-1 replication in human peripheral blood mononuclear cells. Escherichia coß-derived recombinant DAP (rDAP, amino acids 1-254) was purified to homogeneity for structural and functional studies. In the following paper the X-ray crystal structure of rDAP as well as its complexes with cyclic AMP and adenyl-guanosine (ApG) as substrate analogs at 1.7 A resolution are reported. Molecular modeling studies of the interactions of DAP and the structurally similar pokeweed antiviral protein (PAP) with a single-stranded RNA heptamer predicted a more potent anti-HIV activity for rDAP due to its unique surface topology and more favorable charge distribution in its 20 Ǻ-long RNA binding active center cleft. In accordance with the predictions of the modeling studies, rDAP was more potent than rPAP in depurinating HIV-1 RNA. To the knowledge of the authors, this is the first structural and functional characterization of recombinant DAP.
Zusammenfassung
Hochauflösende Röntgen-Strukturunter-suchung und starke Anti-HIV-Wirkung von rekombinantem antiviralem Dia-nthin-Protein
Das antivirale Dianthin-Protein (DAP) ist ein natürlicherweise vorkommendes antivirales Protein aus Blättern der Nelke (Dianthus carophyllus) mit der Fähigkeit, HIV-1-RNA zu depurinieren und die HIV-Replikation in mononukleären Zellen des menschlichen peripheren Bluts zu hemmen. Rekombinantes DAP aus Escherichia coli (rDAP, Aminosäuren 1-254) wurde für strukturelle und funktionale Untersuchungen gereinigt. Im folgenden Beitrag wird über die Röntgen-Struktur von rDAP und der Komplexe mit typischem AMP und Adenyl-Guanosin als Substrat-Analoga bei einer Auflösung von 1,7 Â berichtet.
Aus molekularen Modellierungsstudien der Interaktion von DAP und dem strukturverwandten antiviralen Protein der Kermresbeere (PAP) mit einsträngigem RNA-Heptamer wurde eine potentere Anti-HIV-Wirkung für rDAP vorhergesagt aufgrund der einheitlichen Ober flächentopologie und der günstigeren Ladungsverteilung in ihrem 20 Å langen RNA-Bindungszentrum. In Übereinstimmung mit den Vorhersagen aus den Modellierungsstudien war rDAP bei der Depurinierung von HIV-1-RNA wirksamer als rPAP. Nach der Kenntnis der Autorenist dies die erste Charakterisierung der Strutkur-Wirkungs-Beziehung von rekombinantem antiviralem Dianthin-Protein.