Serine conformationって？

質問

ある医学系の論文で出てきたのですが、ある種の蛋白の特定のアミノ酸配列に対して反応するmonoclonal抗体についての内容で、抗体作製時の抗原がウシ由来の蛋白で、それを用いてヒトの組織を免疫組織染色すると、その蛋白が正常のものではほとんど染色されることはなく、リン酸化等の修飾により変性が進み、構造が変化したものが陽性に染色されるとのことです。
その原因として、ある特定の位置のアミノ酸がウシではserineであるのに対し、ヒトではprolineであるため、正常の蛋白はいまいち反応しないものの、その変性した蛋白で陽性反応を示すのは、prolineが "serine conformation"を起こしているためと結論づけています。
このserine conformationとは、一体どのような状態なのでしょうか？

回答No.14

noname#211914

MiJunです。
rei00さんのスピードにはついて行けません！

まだ、Completeに整理が出来ていないのですが・・・・。
またまた、いくつか質問を・・・。
１．sonorinさんの補足で
>かんぜんなアミノ末端ではありません
これは「tau protein」には６のisoformがあることと関連するのでしょうか？
さらに一次シークエンスに関して、以前の補足で
>(Bovine) 　AGIGDTSNLEDQAAGHVTQARMVSK　…tau-2免疫抗原
　(Human)　 AGIGDTPSLEDEAAGHVTQARMVSK
とのことですが、これはN末からのものでしょうか？

以下の参考URLサイトの図２と比較してご教示ください。

２．tau-1、tau-2、AT8もAlz50と同aa1-10を認識するとされているのでしょうか？
３．最近の研究で上記の図３よりも多くのリン酸化サイト（アミノ酸部位）が分かっているのでしょうか？
４．>targetのペプチド中のヒトでは"Pro"の部分が、変性により蛋白構造に物理的な力が加わることによって構造に歪みが生じ・・・・
これは当然N末の部分のProですよね？
さらに「物理的な力」の表現が気になりますが、これはリン酸化によるリン酸基（？）のSteric Hindrance（立体障害）を意味されているのでしょうか・・？
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以下にPubMedからDLしたAbst,で関連しそうな論文の抜粋です。
１．Biochem Biophys Res Commun 1992 Oct 15;188(1):162-9
A serine-->proline change in the Alzheimer's disease-associated epitope Tau 2 results in altered secondary structure, but phosphorylation overcomes the conformational gap.
Lang E, Otvos L Jr.
Wistar Institute of Anatomy and Biology, Philadelphia, PA 19104.

・We synthesized tetradeka peptides corresponding to the original bovine sequence, its serine-->proline substituted analog, the genuine human sequence of this region, and the bovine epitope phosphorylated on the crucial serine.
・The secondary structure of the peptides was determined by circular dichroism. It was found that only the original bovine epitope showed a tendency to form the beta-pleated sheets characteristic of the neurofibrillary tangles.
・The spectra of the human peptide, its analog, and the phosphorylated bovine sequence were very similar, featuring a weak, helical beta-turn character.
・Eventual phosphorylation of epitopes of this otherwise heavily phosphorylated protein may overcome inter-species conformational gaps.

２．Biochem Biophys Res Commun 1992 Sep 16;187(2):783-90
Immunological and conformation characterization of a phosphorylated immunodominant epitope on the paired helical filaments found in Alzheimer's disease.
Lang E, Szendrei GI, Lee VM, Otvos L Jr.
Wistar Institute of Anatomy and Biology, Philadelphia, PA 19104.

・Circular dichroism spectroscopy shows that the phosphorylated peptide exhibits a limited propensity to form intramolecular beta-pleated sheets, and alteration is found in the reverse-turn structure that dominates the middle section of the molecule.
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２報ともWister研究所のです。

ここから素人推測ですが、
・tau2はN末側のepitope部分（？）を認識している。
・このepitope部分にはbovineとhumanでリン酸化されたタウタンパクと同じ（？）conformationをとる。
・そのconformationはserineでβターンしており、その前後はβシート構造を取っている。

sornorinさん、rei00さんのご意見を！

参考URL：

http://www.tyojyu.or.jp/tyojyu/mirai/p6.htm

補足

BBRCの文献を取り寄せて見ました。自分でもこれは少し拾い損ねていたなと反省しています。
まず、MiJunさんからのご質問で、以前提示したアミノ酸配列は左側がN末端側で、最初のalanineはtauの最長isoformのN末から106番目です。tau-2はtau aa106-120辺りの配列を認識しているとされています。
またtau-1は同じく最長tau aa189-207の非リン酸化状態に反応します。またこのtau-1部位には重要なリン酸化部分がSer199、Ser202そしてThr205が存在し、このうちSer202とThr205が共にリン酸化されている状態の類似の配列に反応するのがAT8です。N最末端の配列を認識するのがAlz50と言われています。
tauの異常リン酸化部位は次々と報告され、非常に多くの部位が存在しています。その大半はプロリン指向性キナーゼによるSer/Thrのリン酸化です。tau-2部分にもプロリン指向性キナーゼが作用可能なThrが存在しますが、この部位がリン酸化されている報告は（私の知る限りでは）ありません。
BBRCの文献の中で一番最初に挙げられたものを見ると、bovine tauのtau-2部位のSer（問題の）をリン酸化したものと、human tauが液クロで非常に類似した性質をもつとされているとありました。tau-2はリン酸化されていないbovine tauを用いて作られているのですが、こういった結果を見ると、やはり異常リン酸化により生じた蛋白の二次構造変化により問題の部分にも変化が生じ、tau-2は他の抗体に比べ、conformation-dependent epitopeにより親和性を示す性質を持つmonoclonal抗体と言えるのでしょうか？
rei00さんのご意見もできたらお伺いしたいです。