인간의 c-Ha-ras 발암성 단백질에 결합되어 있는 GDP와 $GTP{\gamma}S$의 형태 비교 = The Differences in The Conformation Between GDP and $GTP{\gamma}S$ as Bound to Human c-Ha-ras Proteins

국문 초록 (Abstract)

ras발암유전자의 산물인 ras단백질에 결함한 구아닌 누콜레오티드의 형태를 규명하고자, 1종의 정상 ras단백젤과 2종의 변이 ras단백질을 조제하였다. 즉, 1) 정상세포의 ras단백질의 카르복시 말단의 18아미노산 잔기를 잘라낸 c-Ha-ras단백질 [ras(G12/1-171)단백질], 2) 아미노 말단에서 12번째의 글라선을 발린으로 바꾸어 발암활성형의 ras단백질로 만들고 동시에 카르복시 말단의 18아미노산 잔기를 잘라낸 c-Ha-ras변이단백질 [ras(V12/1-171)단백질], 3) 아미노 말단에서 61번째의 글루타민을 로이신으로 바꾸어 발암활성형의 ras단백질로 만들고 동시에 카르복시 말단의 18아미노산 잔기를 잘라낸 c-Ha-ras변이단백질 [ras(L61/1-171)만백질] 등이다. 각각의 ras(1-171)단백질에 결합하고 있는 GDP와 $GTP{\gamma}S$의 형태를 결정하기 위하여, 핵자기공명 스펙트럼으로부터 결합된 GDP와 $GTP{\gamma}S$의 프로톤 피크들을 귀속하고, 핵자기공명의 측정방법 중의 하나인 조사시간에 의존하는 NOE의 결과를 시뮬레이션하였다. 세 종류의 ras(1-171)만 백질에 결합하고 있는 GDP의 구아노선 부분은ras(1-171)단백질의 점 돌연변이와 무관하게 anti-C2'-endo 형태를 취하고, 글리코실결합의 2면각 X(O4'-C1'-N9-C4)는 $-120^{\circ}$이였다. ras(1-171) 단백질에 결합하고 있는 $GTP{\gamma}S$는 GDP의 경우와는 달리 anti-C3'-endo 형태를 취하고, X는 $-80^{\circ}$이였으며 ras(1-171)단백질의 점 돌연변이에 의한 영향을 받지 않았다. 이 결과로부터 ras(1-171)단백질에 결합하고 있는 구아닌 누클레오티드의 교환에 의한 형태 변화가 ras(1-171)단백질의 효과인자 부위에 미치는 상호작용에 대하여 논하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A normal ras protein and two of the mutant proteins were prepared to investigate the biochemical properties of ras proteins produced by ras genes. The methods for the preparation of ras proteins include 1) the truncation of c-Ha-ras protein at the position 18 from carboxy-terminal producing [ras(G12/1-171) protein], 2) the replacement of glycine by valine at position 12 of the ras protein from amino-terminal followed by the truncation of c-Ha-ras protein at the position 18 from carboxy-terminal [ras(V12/1-171) protein], 3) the replacement of glutamine by leucine at the position 61 followed by the truncation of c-Ha-ras protein at the position 18 from carboxy-terminal [ras(L61/1-171) protein]. The proton resonances of H8(guanine) and H1', H2', H3', H4', H5' (ribose) of the GDP and the $GTP{\gamma}S$ [Guanosine 5'-O-(3-thiotriphosphate)] bound to ras(1-171) proteins were identified. By numerical simulation of these irradiated time-dependent NOE profiles, the conformations of the protein-bound GDP and $GTP{\gamma}S$ were elucidated. The guanosine moieties of GDPs bound to three ras(1-171) proteins take the anti form about the N-glycosidic bond with a dihedral angle of X=$-120^{\circ}$ and the ribose ring take the C2'-endo forms that were independent with point mutation. In contrast to the conformation of the bound GDP, the guanosine moieties of $GTP{\gamma}Ss$ bound to ras(1-171) proteins had anti-C3'-endo form and a dihedral angle of X=$-80^{\circ}$, and were not affected by the point mutation of ras(1-171) protein. The role of the interaction between the bound guanine nucleotide and effector region is discussed with regard to the mechanism of the ras proteins.