Estructura Cristalina de la Proteína ISG15 Similar a Ubiquitina Inducida por Interferón

Los efectos biológicos de la proteína ISG15 surgen en parte de su conjugación a objetivos celulares como una respuesta primaria a la inducción de interferón-alfa/beta y otros marcadores de infección viral o parasitaria. Se ha producido ISG15 recombinante de longitud completa por primera vez en alta cantidad al mutar Cys78 para estabilizar la proteína y al clonar en una tapa de arginina en el extremo C-terminal para proteger el extremo C contra inactivación proteolítica. La tapa se elimina posteriormente con carboxipeptidasa B para obtener ISG15 maduro biológicamente activo capaz de formación de tioléster dependiente de ATP estequiométrico con su enzima activadora humana UbE1L. La estructura tridimensional de ISG15C78S recombinante se determinó a una resolución de 2.4 A. La estructura de ISG15 comprende dos pliegues beta-grasp que tienen valores de desviación cuadrática media de la cadena principal (r.m.s.d.) con respecto a la ubiquitina de 1.7 A (N-terminal) y 1.0 A (C-terminal). Los dominios beta-grasp se empaquetan a través de dos hélices 3(10) conservadas para enterrar 627 A2 que representa el 7% del área total de superficie accesible al disolvente. La distribución de carga superficial de ISG15 forma una cresta de carga negativa que se extiende casi a lo largo de toda la longitud de la molécula. Adicionalmente, el dominio N-terminal contiene una región apolar que comprende casi la mitad de su superficie accesible al disolvente. El dominio C-terminal de ISG15 se superpuso a la estructura de Nedd8 (r.m.s.d. = 0.84 A) unido a su enzima activadora AppBp1-Uba3 para modelar la unión de ISG15 a UbE1L. El modelo de acoplamiento predice varias interacciones clave de cadenas laterales que presumiblemente definen la especificidad entre las vías de ligación de ubiquitina e ISG15 para mantener la integridad funcional de su señalización.