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単一チェーンフラグメント変数（SCFV）は、タンパク質間相互作用の研究に広く採用されています。ファージディスプレイライブラリから派生したSCFVには、ネイティブ抗原に対して生成されるという追加の利点があり、立体構造エピトープに関する情報の喪失を回避します。本研究では、HCGに対して中性と2つの阻害性SCFVを使用して、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（HCG） - ヒトリシングホルモン（LH）受容体相互作用を解明する試みがなされました。目的は、これらのSCFVの計算導出モデルをHCGの結晶構造にドッキングし、HCG-LH受容体相互作用におけるマッピングされたエピトープの微分的役割を理解することでした。エピトープが以前に生化学ツールを使用してマッピングされていた抗HCG SCFVは、ドッキング分析の品質を評価するための肯定的なコントロールとして機能しました。HCG-SCFV界面での特定の側鎖の役割を評価するために、選択したHCGで分子動的シミュレーションを実行した後、分子力学ポアソン - ボルツマン/表面積法を使用して、溶液中の複合体の残留相互作用エネルギーと同様に、結合自由エネルギーと結合自由エネルギーエネルギーを計算しました。-SCFVモデルと生化学およびSPR分析を使用して検証されています。これらの計算の堅牢性は、理論的に決定された結合エネルギーを、HCG-SCFV複合体の実験的に得られた運動パラメーターと比較することにより実証されました。LH受容体の51-266残基と複合したHCGのモデルへのHCG-SCFVモデルの重複は、ホルモンの結合と応答に重要ではないと考えられていた残基の重要性を明らかにしました。この分析は、リガンドと受容体の相互作用の構造機能分析を理解するための代替ツールを提供します。
単一チェーンフラグメント変数（SCFV）は、タンパク質間相互作用の研究に広く採用されています。ファージディスプレイライブラリから派生したSCFVには、ネイティブ抗原に対して生成されるという追加の利点があり、立体構造エピトープに関する情報の喪失を回避します。本研究では、HCGに対して中性と2つの阻害性SCFVを使用して、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（HCG） - ヒトリシングホルモン（LH）受容体相互作用を解明する試みがなされました。目的は、これらのSCFVの計算導出モデルをHCGの結晶構造にドッキングし、HCG-LH受容体相互作用におけるマッピングされたエピトープの微分的役割を理解することでした。エピトープが以前に生化学ツールを使用してマッピングされていた抗HCG SCFVは、ドッキング分析の品質を評価するための肯定的なコントロールとして機能しました。HCG-SCFV界面での特定の側鎖の役割を評価するために、選択したHCGで分子動的シミュレーションを実行した後、分子力学ポアソン - ボルツマン/表面積法を使用して、溶液中の複合体の残留相互作用エネルギーと同様に、結合自由エネルギーと結合自由エネルギーエネルギーを計算しました。-SCFVモデルと生化学およびSPR分析を使用して検証されています。これらの計算の堅牢性は、理論的に決定された結合エネルギーを、HCG-SCFV複合体の実験的に得られた運動パラメーターと比較することにより実証されました。LH受容体の51-266残基と複合したHCGのモデルへのHCG-SCFVモデルの重複は、ホルモンの結合と応答に重要ではないと考えられていた残基の重要性を明らかにしました。この分析は、リガンドと受容体の相互作用の構造機能分析を理解するための代替ツールを提供します。
Single chain fragment variables (ScFvs) have been extensively employed in studying the protein-protein interactions. ScFvs derived from phage display libraries have an additional advantage of being generated against a native antigen, circumventing loss of information on conformational epitopes. In the present study, an attempt has been made to elucidate human chorionic gonadotropin (hCG)-luteinizing hormone (LH) receptor interactions by using a neutral and two inhibitory ScFvs against hCG. The objective was to dock a computationally derived model of these ScFvs onto the crystal structure of hCG and understand the differential roles of the mapped epitopes in hCG-LH receptor interactions. An anti-hCG ScFv, whose epitope was mapped previously using biochemical tools, served as the positive control for assessing the quality of docking analysis. To evaluate the role of specific side chains at the hCG-ScFv interface, binding free energy as well as residue interaction energies of complexes in solution were calculated using molecular mechanics Poisson-Boltzmann/surface area method after performing the molecular dynamic simulations on the selected hCG-ScFv models and validated using biochemical and SPR analysis. The robustness of these calculations was demonstrated by comparing the theoretically determined binding energies with the experimentally obtained kinetic parameters for hCG-ScFv complexes. Superimposition of hCG-ScFv model onto a model of hCG complexed with the 51-266 residues of LH receptor revealed importance of the residues previously thought to be unimportant for hormone binding and response. This analysis provides an alternate tool for understanding the structure-function analysis of ligand-receptor interactions.
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