キウエウェリンの結晶構造、キウィフルーツの主要な細胞壁タンパク質

キウェリンは、既知の構造ホモログがないシステインが豊富な細胞壁関連タンパク質です。これは、Kiwifruit（Actinidia spp。）で最も豊富なタンパク質の1つであり、Kiwifruitにアレルギー性のある一部の患者のIgEによって認識されることが示されています。Kisperと呼ばれるN末端4 kDaペプチドへのKiwellinの切断とKithと呼ばれるコアドメインは、in vitroでアクチニジンによって媒介され、緑色のKiwifruit抽出物からのKissperペプチドの分離は、Kiwellinのin vivo処理に起因する可能性があることが示唆されました。ソリューションでは、Kissperは非常に柔軟性があり、合成脂質層の細孔形成活性を表示します。ここでは、そのネイティブソースであるActinidia chinensis（金色の柔らかいキウィフルーツ）から精製されたフルレングスキウェリンの2.05Å分解能結晶構造を紹介します。この構造は、タンパク質のモジュール性とKissperの固有の柔軟性を確認し、KithがN末端βヘアピンにフックされた二重PSIβバレルフォールドを抱いていることを明らかにします。構造的に関連するタンパク質との比較は、タンパク質表面にある深い峡谷が内因性リガンドの結合部位を形成することを示唆しています。

Kiwellin is a cysteine-rich, cell wall-associated protein with no known structural homologues. It is one of the most abundant proteins in kiwifruit (Actinidia spp.), and has been shown to be recognised by IgE of some patients allergic to kiwifruit. Cleavage of kiwellin into an N-terminal 4 kDa peptide called kissper and a core domain called KiTH is mediated by actinidin in vitro, and isolation of the kissper peptide from green-fleshed kiwifruit extracts suggested it may result from in vivo processing of kiwellin. In solution, kissper is highly flexible and displays pore-forming activity in synthetic lipid-bilayers. We present here the 2.05 Å resolution crystal structure of full-length kiwellin, purified from its native source, Actinidia chinensis (gold-fleshed kiwifruit). The structure confirms the modularity of the protein and the intrinsic flexibility of kissper and reveals that KiTH harbours a double-psi β-barrel fold hooked to an N-terminal β hairpin. Comparisons with structurally-related proteins suggest that a deep gorge located at the protein surface forms a binding site for endogenous ligands.