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万見
- PDB-3j7v: Capsid Expansion Mechanism Of Bacteriophage T7 Revealed By Multi-... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 3j7v
タイトルCapsid Expansion Mechanism Of Bacteriophage T7 Revealed By Multi-State Atomic Models Derived From Cryo-EM Reconstructions
要素Major capsid protein 10A
キーワードVIRUS (ウイルス) / maturation / DNA packaging (染色体) / Procapsid (カプシド) / Non-covalent topological linking
機能・相同性Capsid Gp10A/Gp10B / : / Major capsid protein / カプシド / identical protein binding / Major capsid protein
機能・相同性情報
生物種Enterobacteria phage T7 (ファージ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.6 Å
データ登録者Guo, F. / Liu, Z. / Fang, P.A. / Zhang, Q. / Wright, E.T. / Wu, W. / Zhang, C. / Vago, F. / Ren, Y. / Jakata, J. ...Guo, F. / Liu, Z. / Fang, P.A. / Zhang, Q. / Wright, E.T. / Wu, W. / Zhang, C. / Vago, F. / Ren, Y. / Jakata, J. / Chiu, W. / Serwer, P. / Jiang, W.
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2014
タイトル: Capsid expansion mechanism of bacteriophage T7 revealed by multistate atomic models derived from cryo-EM reconstructions.
著者: Fei Guo / Zheng Liu / Ping-An Fang / Qinfen Zhang / Elena T Wright / Weimin Wu / Ci Zhang / Frank Vago / Yue Ren / Joanita Jakana / Wah Chiu / Philip Serwer / Wen Jiang /
要旨: Many dsDNA viruses first assemble a DNA-free procapsid, using a scaffolding protein-dependent process. The procapsid, then, undergoes dramatic conformational maturation while packaging DNA. For ...Many dsDNA viruses first assemble a DNA-free procapsid, using a scaffolding protein-dependent process. The procapsid, then, undergoes dramatic conformational maturation while packaging DNA. For bacteriophage T7 we report the following four single-particle cryo-EM 3D reconstructions and the derived atomic models: procapsid (4.6-Å resolution), an early-stage DNA packaging intermediate (3.5 Å), a later-stage packaging intermediate (6.6 Å), and the final infectious phage (3.6 Å). In the procapsid, the N terminus of the major capsid protein, gp10, has a six-turn helix at the inner surface of the shell, where each skewed hexamer of gp10 interacts with two scaffolding proteins. With the exit of scaffolding proteins during maturation the gp10 N-terminal helix unfolds and swings through the capsid shell to the outer surface. The refolded N-terminal region has a hairpin that forms a novel noncovalent, joint-like, intercapsomeric interaction with a pocket formed during shell expansion. These large conformational changes also result in a new noncovalent, intracapsomeric topological linking. Both interactions further stabilize the capsids by interlocking all pentameric and hexameric capsomeres in both DNA packaging intermediate and phage. Although the final phage shell has nearly identical structure to the shell of the DNA-free intermediate, surprisingly we found that the icosahedral faces of the phage are slightly (∼4 Å) contracted relative to the faces of the intermediate, despite the internal pressure from the densely packaged DNA genome. These structures provide a basis for understanding the capsid maturation process during DNA packaging that is essential for large numbers of dsDNA viruses.
履歴
登録2014年8月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02014年10月15日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12014年10月29日Group: Database references
改定 1.22014年11月12日Group: Database references
改定 1.32018年7月18日Group: Data collection / カテゴリ: em_software / Item: _em_software.image_processing_id / _em_software.name
改定 1.42024年2月21日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Derived calculations / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_struct_oper_list / refine
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _pdbx_struct_oper_list.name / _pdbx_struct_oper_list.symmetry_operation / _pdbx_struct_oper_list.type / _refine.ls_d_res_high / _refine.ls_d_res_low

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構造の表示

ムービー
  • 生物学的単位 - complete icosahedral assembly
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 生物学的単位 - icosahedral pentamer
  • Jmolによる作画
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  • 生物学的単位 - icosahedral 23 hexamer
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-6034
  • Jmolによる作画
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  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-6034
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Major capsid protein 10A
B: Major capsid protein 10A
C: Major capsid protein 10A
D: Major capsid protein 10A
E: Major capsid protein 10A
F: Major capsid protein 10A
G: Major capsid protein 10A


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)256,1277
ポリマ－256,1277
非ポリマー00
水0
1
A: Major capsid protein 10A
B: Major capsid protein 10A
C: Major capsid protein 10A
D: Major capsid protein 10A
E: Major capsid protein 10A
F: Major capsid protein 10A
G: Major capsid protein 10A
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)15,367,643420
ポリマ－15,367,643420
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation59
2


  • 登録構造と同一
  • icosahedral asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3
A: Major capsid protein 10A
B: Major capsid protein 10A
C: Major capsid protein 10A
D: Major capsid protein 10A
E: Major capsid protein 10A
F: Major capsid protein 10A
G: Major capsid protein 10A
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 1.28 MDa, 35 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,280,63735
ポリマ－1,280,63735
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
4
A: Major capsid protein 10A
B: Major capsid protein 10A
C: Major capsid protein 10A
D: Major capsid protein 10A
E: Major capsid protein 10A
F: Major capsid protein 10A
G: Major capsid protein 10A
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 1.54 MDa, 42 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,536,76442
ポリマ－1,536,76442
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation5
5


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • icosahedral asymmetric unit, std point frame
タイプ名称対称操作数
transform to point frame1
対称性点対称性: (シェーンフリース記号: I (正20面体型対称))

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要素

#1: タンパク質
Major capsid protein 10A / Gene product 10A / Gp10A


分子量: 36589.625 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Enterobacteria phage T7 (ファージ) / 参照: UniProt: P19726

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Bacteriophage T7 capsid I / タイプ: VIRUS / 詳細: 415 copies of gp10A form T=7 icosahedral shell
分子量値: 15.1 MDa / 実験値: NO
ウイルスについての詳細中空か: YES / エンベロープを持つか: NO / ホストのカテゴリ: BACTERIA(EUBACTERIA) / 単離: SPECIES / タイプ: VIRION
天然宿主生物種: Escherichia coli
緩衝液名称: T/M buffer / pH: 7.4 / 詳細: 200 mM NaCl, 10 mM Tris-HCl, 1 mM MgCl2
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: 400 mesh copper grid with one lacy carbon layer and one layer of ultra-thin continuous carbon film on top. The grid is then coated with poly-lysine.
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK I / 凍結剤: ETHANE / Temp: 120 K / 湿度: 90 %
詳細: Blot for 2 seconds twice with 2 mm offset before plunging into liquid ethane (FEI VITROBOT MARK I).
手法: Blot for 2 seconds twice with 2 mm offset before plunging.

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS / 日付: 2010年9月22日
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 59000 X / 倍率（補正後）: 57727 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 4500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / カメラ長: 0 mm
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
資料ホルダタイプ: Liquid nitrogen-cooled / 温度: 95 K / 最高温度: 100 K / 最低温度: 80 K
撮影電子線照射量: 25 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM
画像スキャンデジタル画像の数: 1270
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長相対比: 1
反射Biso Wilson estimate: 140.32 Å2

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1EMAN1３次元再構成
2EMAN2３次元再構成
3jspr３次元再構成
CTF補正詳細: Each particle
対称性点対称性: I (正20面体型対称)
3次元再構成手法: Projection matching / 解像度: 4.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 27520 / ピクセルサイズ（公称値）: 1.1 Å / ピクセルサイズ（実測値）: 1.1 Å
詳細: Particles were selected from scanned micrograph images, first automatically by the ethan method and then by manual screening with the boxer program in EMAN. The TEM instrument contrast ...詳細: Particles were selected from scanned micrograph images, first automatically by the ethan method and then by manual screening with the boxer program in EMAN. The TEM instrument contrast transfer function parameters were determined automatically using fitctf2.py and were then visually validated using the EMAN ctfit program. The datasets were then divided into two subsets (even and odd) and processed completely independently, including both initial models and refinements. For 3D reconstructions, the whole datasets were divided into even-odd halves and the initial de novo models and subsequent iterative refinements were all independently performed for each half dataset. The images were first binned 4x to obtain initial models and particle parameters assuming icosahedral symmetry. De novo initial models were built using the random model approach. Random subsets of particles were assigned random initial orientations and iteratively refined until convergence. Consistent icosahedral capsid structures (other than occasional differences in handedness) were obtained by repeating the random model process. Particles with inconsistent/unstable view parameters in the initial refinements were excluded in further image processing. The orientation and center parameters were then transferred to the un-binned images for high-resolution refinements which included Simplex method-based orientation/center optimization and grid search-based refinement of defocus, astigmatism, and magnification of the images. All image refinement and reconstructions were performed with in-house developed programs jspr.py (for overall work-flow), jalign (for 2D alignment) and j3dr (for 3D reconstruction), which use EMAN and EMAN2 library functions.
対称性のタイプ: POINT
精密化解像度: 4.6→4.6 Å / FOM work R set: 0.7112 / SU ML: 0.88 / σ(F): 48.3 / 位相誤差: 35.33 / 立体化学のターゲット値: MLHL
Rfactor反射数%反射
Rfree0.3391 3662 5.04 %
Rwork0.3221 69004 -
obs0.323 72666 99.87 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL / Bsol: 0 Å2 / ksol: 0 e/Å3
原子変位パラメータBiso max: 564.57 Å2 / Biso mean: 100.08 Å2 / Biso min: 0 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-0 Å20 Å20 Å2
2--0 Å20 Å2
3---0 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 4.5→49.916 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数15873 0 0 0 15873
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00716162
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.5121849
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0982571
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0062831
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d19.45869
LS精密化 シェル

Refine-ID: ELECTRON MICROSCOPY / Total num. of bins used: 26

解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkNum. reflection all% reflection obs (%)
4.5-4.55930.53611300.510326732803100
4.5593-4.62170.46181410.482926662807100
4.6217-4.68770.46571250.484226152740100
4.6877-4.75760.41961220.423427342856100
4.7576-4.83190.41711390.391326552794100
4.8319-4.9110.39191310.390226262757100
4.911-4.99560.35011640.372227192883100
4.9956-5.08640.40391590.360625592718100
5.0864-5.18410.33061420.352427012843100
5.1841-5.28980.36061220.350826882810100
5.2898-5.40470.35141530.343825972750100
5.4047-5.53030.36121290.340727482877100
5.5303-5.66840.42511470.339626002747100
5.6684-5.82140.32611400.339226182758100
5.8214-5.99250.39881620.334726502812100
5.9925-6.18560.35481540.326626892843100
6.1856-6.40620.33721410.330326642805100
6.4062-6.66210.36131340.324926212755100
6.6621-6.96460.36731380.325727002838100
6.9646-7.33070.36541420.315226322774100
7.3307-7.78840.33641380.308526862824100
7.7884-8.38710.30541440.296426682812100
8.3871-9.22640.3131490.275126052754100
9.2264-10.55050.28161510.242626412792100
10.5505-13.25120.23351340.19752620275498
13.2512-49.91950.22241310.24052629276099

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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