2.3.4.1構造
アポ-sCTLA-4ホモ二量体は、キフネンシンの存在下でCHO細胞においてトロンビン切断可能なFc融合タンパク質として発現した。23脱グリコシル化後、ホモ二量体は、a=43.86Å、b=51.46Å、およびc=102.85Åの単位セル寸法を有する1.8ÅのBragg間隔に回折する結晶をもたらし、空間群P212121（Ref. 130). この構造は分子置換によって解決された。 非対称ユニットは、sCTLA-4/sb7-1とsCTLA-4/sb7-2複合体と、設計されたリポカリンに結合したsCTLA-4との比較を可能にするジスルフィド結合ホモ二量体を構成した。131
不斉単位中の二つの単量体は、Metzler et al.によって予想されるように、AGFCC’およびABEDトポロジーを有するβ-サンドイッチドメインから構成されていた。132cys122で結合した短い八残基”茎”ジスルフィドは、膜にIgSFドメインをリンクしました。 意外なことに、ａｐｏ−ＣＴＬＡ−４ホモ二量体の２つの半分は、それらの複合体化された対応物よりも互いに類似性が低く、結合が大規模な構造再配列を伴わないこ 2.2時間）。 自動化された構造比較は、ＣＴＬＡ−４に最も類似した構造としてＣＤ２ ８およびＰＤ−１を同定した。 CTLA-4とCD28の間の重要な違いは次のとおりでした: （ｉ）ＣＤ２ ８のβ鎖Ｇ中のキンクの存在、（ｉ ｉ）ＣＴＬＡ−４中の伸長Ａ Ｂ、ＢＣ、およびＣＣ’ループおよび切断されたＣ”Ｄループを含むループサイズの変化、および（ｉｉｉ）ＣＤ２ ８中のＣ’Ｃ”ループの再 重要なのは、そのリガンド結合表面のコアを形成するFGループ99MYPPPY104配列の主に同一の立体配座であった。 228水が他の場所で検出されたのに対し、単一の水分子のみが、apo-CTLA-4の異常に乾燥したリガンド結合表面で見つけることができました。
CD28およびPD-1の後、CTLA-4V-setドメインに次に最も類似した構造は215抗体またはTCR Vドメインであり、ループ長のみが主に異なる。 最も類似したTCR Vaドメインを持つCTLA-4の重ね合わせのr.m.s.差は、2.09åの102残基であり、2.89Åの86残基でCD1のd2との重ね合わせとは対照的であった。 Ｖ ａドメインとの重要な共有特徴は，ＡＧＦＣＣ’βシート上に顕著なねじれを課すＣ’およびＧ β鎖における長いＣ Ｃ’ループおよび保存されたβバルジを含んでいた。 特に注目すべきは、G鎖βバルジ、すなわちGNGTQIYV（CTLA-4）およびGDGTQLVV（Va）の近くの配列保存およびCa立体配座の高度であった。 CD2とCTLA-4では、ループは類似していたし、ドメインは限りとして異なっていた: （ｉ）ＣＤ２ではβ ａ鎖およびβ Ｂ鎖のＨ結合はなかった、（ｉ ｉ）βバルジの再配置によるＣＤ２でのＡ’ＧＦＣＣ’βシートのねじれはなかった、（ｉｉｉ）ＣＤ２でのＣ”β鎖の位置は、ｃｔｌａ−４では、ａｇｆｃｃ’Ｃ”βシートの標準的なＨ結合および伸長を許容しなかった、および（ｉ ｖ）ＣＴＬＡ−４は、ＣＤ２に存在するＦＧループのねじれを欠いていた（およびまた、例えば、Ｂ７）。-1）。 シーケンシャル構造アライメントprogram133を用いた五十から二V-set IgSFドメインの分析は、CD28/CTLA-4ファミリーは、CD8、抗原受容体、および”接着”分子、例えば、B7-1とCD2の群とは異なるv-setドメインのサブグループを含むことを示した。 全体的に、接着セットと比較して、抗原受容体ファミリーに対するＣＤ２ ８／ＣＴＬＡ−４サブグループのより大きな類似性があった。 分析は、CD28/CTLA-4ファミリータンパク質と抗原受容体は、二つのファミリーが早期に分岐して、おそらくPD-1に似た共通の祖先を共有していることを示唆した。
Apo-CTLA-4は、そのサブユニットを持つホモ二量体を構成し、細胞表面に配置されたリガンドとの直交二価相互作用を支持する配置を採用していた。 CTLA-4単量体対B7-1とB7-2complexes106、107とリポカリンcomplex131の単量体との比較は、ホモ二量体界面で非常に限られた回転柔軟性を明らかにし、非常に少数の、もしあれ 唯一の違いは、BCとCC’ループのわずかな再配置で、B7-2複合体で明らかであった、とC”β鎖と隣接ループの、およびそのc末端でのG β鎖の立体配座の違い。 これらのローカルバリエーションは、ctla-4のリガンド結合部位から遠く、いかなる場合のためにapoモノマーは、すべての五つの複合体CTLA-4モノマーから系統的 99MYPPPY104配列の主鎖原子位置は本質的に同一であった。
これまで比較されていなかったCTLA-4とB7-1およびB7-2との複合体の構造はかなり異なっていた。Ｂ７−１中のＶａｌ２ ８対Ａｒｇ２ ９のＢ７−２中の置換は、ＣＴＬＡ−４によって部分的にのみ充填されたＢ７−２中の結合ポケットを形成した。 これにより、B7-1/CTLA-4複合体がB7-2/CTLA-4複合体よりも良好な形状相補性を示すことが保証された。 このためにわずかに補償し、CTLA-4によってB7-2に埋め込まれた表面積は、B7-1のそれよりもやや大きかった。 全体として、Ｂ７−１は、ＣＴＬＡ−４よりもさらに剛体のような方法でＣＴＬＡ−４と結合し、Ｂ７−１と交戦した。 しかし、ＣＴＬＡ−４によるｂ７−２結合は、より複雑であり、「誘発された適合」の特徴を有していた。「Ctla-4bound-vs apo-B7–2では、B7-2のPhe31の〜120度回転によって開始された、B7-2FGループのCTLA-4への2.3〜3.5Åシフトがあった（参照。 130). これは、PHE31とPro102との99MYPPPY104配列のCTLA-4のスタッキング相互作用を生成した。
