乳头瘤病毒E2 DNA结合结构的共价连接机制揭示了一种可溶性的、类似淀粉样蛋白的组装途径

《Scientific Reports》：Covalent linkage of the papillomavirus E2 DNA-binding domain reveals a soluble amyloid-like assembly pathway

　　

摘要

在淀粉样蛋白形成的早期阶段，可溶性中间体很难被表征，因为它们具有短暂性，并且会被其他不溶性聚集过程所掩盖。在这里，我们使用了scE2C作为一种易于操作的模型——scE2C是HPV16 E2蛋白DNA结合二聚体的工程化共价连接版本。在天然二聚体状态下，这些可溶性淀粉样蛋白类似结构难以被清晰观察到。与天然E2C不同，scE2C在加热过程中会不可逆地转变为一种富β-折叠的可溶状态。这种状态表现出淀粉样蛋白的特征：硫黄素T荧光增强、刚果红光谱发生 shifts，以及ANS（芳香胺磺酰氯）的结合能力增强。动态光散射（DLS）和原子力显微镜（AFM）的观察结果显示，这些可溶性结构由小球形颗粒、较大球形颗粒以及类似蠕虫的原纤维结构组成，这些特征还通过负染色和冷冻电子显微镜得到了进一步验证。对DLS和AFM测量所得尺寸的定量分析表明，这些结构具有层级化的组织形式：小球形颗粒是构建较大颗粒和链状原纤维的基本单元。等温圆二色性动力学实验表明，这种结构转变与组装过程相关，其核心单元数量约为2±1个scE2C亚基，并且具有通过逐步添加小单元实现结构增长的能力。特定的DNA结合能完全抑制这种热转变，表明形成这种原纤维结构的过程受到DNA结合状态的限制。综上所述，这些结果支持这样的观点：通过将E2C二聚体进行共价连接，可以在天然E2C趋向于不溶性聚集的条件下，实现对其早期可溶性淀粉样蛋白类似结构的实验研究。