The CD40L and CD40 are member of the tumor necrosis factor (TNF) and TNF receptor family protein, respectively. CD40 is a typeⅠtransmembrane protein, which is expressed on B lymphocytes. CD40L is a type Ⅱ transmembrane protein that is expressed by activated T cells. Their interaction induces T-cell mediated B cell activation process. Defects in CD40 or CD40L cause hyper??IgM syndrome (HIGMS) and their interaction play an important role in humoral immune response. The ratio of interaction between CD40 and CD40L is expected to 3: 3 due to the known crystal structure of TNF-TNFR complex. So one CD40L trimer induces three CD40, and this complex transduces intracellular signaling with adaptor, TRAF (tumor necrosis factor receptor associated factor). So the understanding of CD40-CD40L structure is important. In this thesis, we make a crystal of CD40-CD40L complex and solved the crystal structure of CD40-CD40L complex by x-ray diffraction data with 3.5?? resolution. Contrary to expectation, the structure forms 2:3 ratio of CD40 and CD40L in crystal and solution. A series of mutations of CD40L are generated to test the possibility of receptor mutimerization. The Ser132 mutant of CD40L does not alter the overall structure of the receptor-ligand complex with 2:3 ratio, but affect an activity. Therefore these findings suggest that ligand-induced di- or trimerization is necessary but not sufficient for complete activation of CD40.
CD40 수용체와 CD40 리간드는 종양괴사인자(TNF) 수용체군과 리간드군에 속하는 세포표면단백질로서 CD40은 타입Ⅰ형태의 transmembrane 단백질로 B 림프구에서 발현되고 CD40 리간드는 타입 Ⅱ형태의 transmembrane 단백지로 활성화된 T 세포에서 발현된다. 그들의 결합은 T세포에 의한 B 세포의 활성화 과정을 유도합니다. 글 결과 CD40과 CD40리간드의 결함은 Hyper-IgM 증후군이라는 질병을 일으킵니다. 그래서 그들의 상호작용은 체액성면역반응에서 중요한 역할을 합니다. CD40과 CD40리간드는 3대 3으로 결합할것으로 알려졌습니다. 하지만 이 논문에서 CD40 수용체과 CD40 리간드 결합특이성과 활성화 메커니즘을 연구하기 위해 두 단백질의 복합체 구조를 분자수준에서 규명한 결과, 종양괴사인자 수용체와 리간드 복합체와 다르게 CD40 수용체와 리간드가 결정과 용액상에서 2대 3으로 결합하고 있음을 밝혀냈습니다. CD40 수용체와 리간드의 결합 비율을 확인하기 위하여 돌연변이 CD40 리간드를 만들어서 CD40 수용체와 리간드 복합체 구조를 푼 결과, wild 형태와 동일한 비율로 결합함을 확인했습니다. 하지만 이 돌연변이 복합체는 낮은 NF-κB 활성을 가지는 것을 확인할 수 있었습니다. 이러한 실험결과들은 CD40 리간드에 의해 유도된 CD40 수용체의 다이머와 트라이머는 세포내로 신호를 전달하는데 필요하지만, 완전한 활성화를 보내려면 리간드에 의한 oligomerization이 필요함을 주장하고 있습니다.
