OCT-1からOCT-2 HomeoドメインへのVP16誘発性陽性対照を移動する単一のアミノ酸交換転移

ヘルペスウイルストランスアクイベーターVP16とヒトOCT-1ホメオドメインとの選択的関連は、Homeoドメインによる異なる陽性転写制御のモデルです。VP16は、7つのアミノ酸の違いを区別することにより、OCT-1とOCT-2の密接に関連するHomeoドメインを区別します。これらの違いは、HomeoドメインがDNAに結合したときにアクセス可能であると考えられる表面にあります。これらの7つの違いのうち2つのみがVP16によって認識されており、1つはTri-alpha-Helical Homeoドメインの最初の2つのアルファヘリックスのそれぞれに1つだけです。in vitroでVP16およびVP16誘導陽性の陽性対照との選択的関連の主要な決定要因は、OCT-1ホメオドメインの最初のアルファヘリックスの位置22の単一のグルタミン酸残基ですが、この残基の酸性特性はそうではありません。in vitroまたはin vivoでのVP16との関連に重要です。これは、ほとんどまたはまったく有害な効果でグルタミンに置き換えることができるためです。OCT-2 Homeoドメインにおける単一の対応するアラニン残基の主要なグルタミン酸残基の単一の置換は、in vitroでVP16と関連し、in vivoでVP16誘発陽性対照に応答する能力をOCT-2ホメオドメインに付与するのに十分です。したがって、Homeoドメインの陽性対照の特異性は、単一のアミノ酸差によって付与できます。

The selective association of the herpesvirus trans-activator VP16 with the human Oct-1 homeo domain is a model for differential positive transcriptional control by homeo domains. VP16 discriminates between the closely related homeo domains of Oct-1 and Oct-2 by distinguishing among their seven amino-acid differences; these differences lie on the surface that is thought to be accessible when the homeo domain is bound to DNA. Only two of these seven differences are recognized by VP16, one in each of the first two alpha-helices of the tri-alpha-helical homeo domain. The major determinant for selective association with VP16 in vitro and VP16-induced positive control in vivo is a single glutamic acid residue at position 22 in the first alpha-helix of the Oct-1 homeo domain, but the acidic properties of this residue are not critical for association with VP16 in vitro or in vivo, because it can be replaced by glutamine with little or no deleterious effect. Mere replacement of the single corresponding alanine residue in the Oct-2 homeo domain with the key glutamic acid residue is sufficient to confer on the Oct-2 homeo domain the ability to associate with VP16 in vitro and respond to VP16-induced positive control in vivo. Thus, the specificity of homeo domain positive control can be conferred by a single amino acid difference.