インフルエンザCウイルスのヘマグルチニン - エステラーゼ融合糖タンパク質の構造

脂質に発達したオルソウイルスとパラミキソウイルスのスパイク糖タンパク質には、細胞表面の受容体を認識し、細胞膜とのウイルス融合を媒介し、受容体を破壊する3つの機能があります。インフルエンザCウイルスでは、単一の糖タンパク質であるヘマグルチニンエステラーゼ融合（HEF）タンパク質が3つの機能すべてを持っています。インフルエンザAとBでは、最初の2つの活性はヘマグルチニンによって媒介され、3番目は2番目の糖タンパク質であるニューラミニダーゼによって媒介されます。ここでは、インフルエンザCウイルスのHEFエンベロープ糖タンパク質の結晶構造を報告します。受容体類似体を使用して、受容体結合部位と受容体破壊酵素（9-O-アセチルエステラーゼ）部位を特定しました。受容体結合ドメインは、インフルエンザAヘマグルチニンのシアル酸結合ドメインと構造的に類似していますが、9-O-アセチルシアル酸に結合します。エステラーゼドメインには、Streptomyces Scabiesと脳のアセチルヒドロラーゼのエステラーゼに似た構造があります。受容体ドメインはエステラーゼドメインの表面ループに挿入され、エステラーゼドメインは茎の表面ループに挿入されます。ステムドメインは、インフルエンザAヘマグルチニンのドメインと類似していますが、その両端でトリプル鎖のアルファヘリカルバンドルが分岐し、融合ペプチドであるHef2のアミノ末端が部分的に露出していることを除きます。HEFの3つの機能の構造的に異なるドメインへの分離は、Hef1とHef2の間の翻訳後切断部位に先行するAminoおよびCarboxy TerminiのシーケンスとHef1のカルボキシ末端を含む幹領域全体が、おそらく由来する独立した融合ドメインを形成することを示唆しています。祖先膜融合タンパク質。

The spike glycoproteins of the lipid-enveloped orthomyxoviruses and paramyxoviruses have three functions: to recognize the receptor on the cell surface, to mediate viral fusion with the cell membrane, and to destroy the receptor. In influenza C virus, a single glycoprotein, the haemagglutinin-esterase-fusion (HEF) protein, possesses all three functions. In influenza A and B, the first two activities are mediated by haemagglutinin and the third by a second glycoprotein, neuraminidase. Here we report the crystal structure of the HEF envelope glycoprotein of influenza C virus. We have identified the receptor-binding site and the receptor-destroying enzyme (9-O-acetylesterase) sites, by using receptor analogues. The receptor-binding domain is structurally similar to the sialic acid-binding domain of influenza A haemagglutinin, but binds 9-O-acetylsialic acid. The esterase domain has a structure similar to the esterase from Streptomyces scabies and a brain acetylhydrolase. The receptor domain is inserted into a surface loop of the esterase domain and the esterase domain is inserted into a surface loop of the stem. The stem domain is similar to that of influenza A haemagglutinin, except that the triple-stranded, alpha-helical bundle diverges at both of its ends, and the amino terminus of HEF2, the fusion peptide, is partially exposed. The segregation of HEF's three functions into structurally distinct domains suggests that the entire stem region, including sequences at the amino and carboxy termini of HEF1 which precede the post-translational cleavage site between HEF1 and HEF2, forms an independent fusion domain which is probably derived from an ancestral membrane fusion protein.