TAR-RNA Recognition by a Novel Cyclic Aminoglycoside Analogue

Abstract

Die Bildung des Tat-Protein/TAR RNA-Komplexes ist ein entscheidender Schritt in der Regulation der Expression des HI-Virus (Human Immunodeficiency Virus, HIV). Für eine vollständige Transkription des viralen Gens ist die Interaktion des Tat/TARKomplexes mit dem positiven Transkriptionsfaktor-Komplex P-EFTb (Positive Transcription Elongation Factor) über dessen Cyclin T1-Komponente (CycT1) notwendig. Durch Mutagenesestudien wurde die Hexanukleotid-Schleife der TAR RNA als Kontaktstelle für die Wechselwirkung mit CycT1 identifiziert. Zur Entwicklung neuer Arzneimittel gegen das HIV stellt die Störung des Zusammenspiels zwischen dem Tat/CycT1-Komplex und der TAR RNA ein lohnendes Ziel dar. Positiv geladene Verbindungen wie Aminoglycoside oder Peptidmimetika binden an die TAR RNA und brechen so den Tat/TAR-Komplex auf. In dieser Arbeit wird die Bestimmung der dreidimensionalen Struktur des Komplexes zwischen der HIV-2 TAR RNA und einem Neooligoaminodeoxysaccharid mit Hilfe der NMR-Spektroskopie beschrieben. Im Gegensatz zu anderen Aminoglycosiden wechselwirkt diese neuartige Verbindung gleichzeitig mit den für die Bindung des Tat-Proteins verantwortlichen Resten des Bulges wie auch mit dem Adenosin 35 der Hexanukleotid-Schleife der TAR RNA. Diese Schleifenregion erfährt bei der Bildung des Komplexes mit dem Aminoglycosid eine große konformationelle Änderung. Dieser neue Bindungsmodus eröffnet zusammen mit der einfachen synthetischen Zugänglichkeit von Neooligoaminodeoxysaccharid-Derivaten die Möglichkeit, eine neue Klasse von TAR RNA bindenden Molekülen zu entwerfen. Diese könnten gleichzeitig die Bildung des binären Tat/TAR- wie auch des ternären Tat/TAR/CycT1-Komplexes durch Störung der Schleifen- und Bulge-Region der RNA verhindern.