トロンボポエチンの結合によるTN1-Fab断片の結晶構造変化

Conformational change of the crystal structure of TN1-Fab fragment with and without binding of human thrombopoietin.

新井 栄揮; 玉田 太郎; 前田 宜丈*; 黒木 良太

Arai, Shigeki; Tamada, Taro; Maeda, Yoshitake*; Kuroki, Ryota

マウス抗体TN1は、巨核球系細胞の増殖・分化及び血小板産生を促進するサイトカインであるヒト・トロンボポエチン(hTPO)を認識する。われわれは、TN1抗体によるhTPO中和活性の発現機構の解明のために、TN1由来Fab単体のX線結晶構造を2.1オングストローム分解能で決定し、TN1由来Fab-hTPO複合体中のFabの構造と比較した。その結果、TN1抗体によるhTPO認識は、超可変領域(CDR領域)の主鎖構造がほとんど変化せず、ごくわずかに生じた側鎖レベルでのInduced-fitに基づくことが明らかになった。一方、抗原結合時と比較して、非結合時はFabのFv領域C1領域の相対位置が大きくずれることも明らかになった。(抗原結合・非結合時のFab全体のCを比較すると、RMSDは2.4オングストロームである。)本発表では、Fabの構造解析結果を詳細に報告するとともに、抗原結合・非結合時におけるFabの構造変化について、結晶内分子のパッキングの影響などに着目して議論する。

The mouse antibody TN1 recognizes the human thrombopoietin (hTPO) that primarily stimulates megakaryocytopoiesis and platelet production. In order to clarify the mechanism of the neutralizing activity of the TN1 antibody, the crystal structure of TN1-Fab was determined to 2.1 resolution and was compared with that of TN1-Fab / hTPO complex (PDB id 1V7M and 1V7N). It was found that only side chain level "Induced-fit" upon the antigen binding was enough for TN1 to recognize hTPO. On the other hand, the relative angle of the variable- and constant-regions of the hTPO unbound form of TN1-Fab was slightly shifted from those of TN1-Fab / hTPO complex (rms deviation = 2.4 for all C atoms of Fab). In this presentation, we will explain the details of the conformational change of the crystal structure of TN1-Fab fragment with and without binding of hTPO.