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ヒトヘルペスウイルス6B四量体糖タンパク質複合体と細胞受容体であるヒトCD134との相互作用の構造的基盤
Structural basis for the interaction of human herpesvirus 6B tetrameric glycoprotein complex with the cellular receptor, human CD134.
PMID: 32678833 DOI: 10.1371/journal.ppat.1008648.
抄録
ヒトヘルペスウイルス6B（HHV-6B）のウイルスエンベロープ上には、ユニークな糖タンパク質が発現している：複合体gH/gL/gQ1/gQ2（以下、HHV-6B四量体と呼ぶ）。この四量体は、活性化Ｔ細胞上に発現する宿主受容体：ヒトＣＤ１３４（ｈＣＤ１３４）を認識する。この相互作用は、HHV-6Bが感受性細胞に侵入するために不可欠であり、HHV-6B細胞のトロピズムを決定するものである。このユニークな相互作用の基礎となる構造的メカニズムは不明であった。本研究では、中和抗体を用いた分子・構造解析により、HHV-6B四量体と受容体との相互作用を解明した。表面プラズモン共鳴分析では、中和抗体（抗gQ1: 17 nM, 抗gH: 2.7 nM）と同等の高い親和性（KD = 18 nM）を示したが、四量体とhCD134との間には速い解離・会合が見られた。競合アッセイでは、抗gQ1抗体はHHV-6Bの四量体結合においてhCD134と競合したが、抗gH抗体は競合せず、gQ1とhCD134の直接的な相互作用を示した。負染色電子顕微鏡による単粒子解析の結果、四量体は細長い形状をしており、gH/gLの部分とgQ1/gQ2に対応する余分な密度を持っていることが明らかになった。抗gQ1抗体は余分な密度の先端に、抗gH抗体はgH/gL部分に結合した。これらの結果は、HHV-6B四量体のgQ1/gQ2とhCD134との相互作用を強調するものであり、マクロな視点から見たベータヘルペスウイルスサブファミリーのリガンドに共通する特徴を示している。
A unique glycoprotein is expressed on the virus envelope of human herpesvirus 6B (HHV-6B): the complex gH/gL/gQ1/gQ2 (hereafter referred to as the HHV-6B tetramer). This tetramer recognizes a host receptor expressed on activated T cells: human CD134 (hCD134). This interaction is essential for HHV-6B entry into the susceptible cells and is a determinant for HHV-6B cell tropism. The structural mechanisms underlying this unique interaction were unknown. Herein we solved the interactions between the HHV-6B tetramer and the receptor by using their neutralizing antibodies in molecular and structural analyses. A surface plasmon resonance analysis revealed fast dissociation/association between the tetramer and hCD134, although the affinity was high (KD = 18 nM) and comparable to those for the neutralizing antibodies (anti-gQ1: 17 nM, anti-gH: 2.7 nM). A competition assay demonstrated that the anti-gQ1 antibody competed with hCD134 in the HHV-6B tetramer binding whereas the anti-gH antibody did not, indicating the direct interaction of gQ1 and hCD134. A single-particle analysis by negative-staining electron microscopy revealed the tetramer's elongated shape with a gH/gL part and extra density corresponding to gQ1/gQ2. The anti-gQ1 antibody bound to the tip of the extra density, and anti-gH antibody bound to the putative gH/gL part. These results highlight the interaction of gQ1/gQ2 in the HHV-6B tetramer with hCD134, and they demonstrate common features among viral ligands of the betaherpesvirus subfamily from a macroscopic viewpoint.