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タイトルSelection and characterization of ultrahigh potency designed ankyrin repeat protein inhibitors of C. difficile toxin B.
ジャーナル・号・ページPLoS Biol, Vol. 17, Issue 6, Page e3000311, Year 2019
掲載日2019年6月24日
著者Rudo Simeon / Mengqiu Jiang / Ana M Chamoun-Emanuelli / Hua Yu / Yongrong Zhang / Ran Meng / Zeyu Peng / Joanita Jakana / Junjie Zhang / Hanping Feng / Zhilei Chen /
PubMed 要旨Clostridium difficile infection (CDI) is a major nosocomial disease associated with significant morbidity and mortality. The pathology of CDI stems primarily from the 2 C. difficile-secreted ...Clostridium difficile infection (CDI) is a major nosocomial disease associated with significant morbidity and mortality. The pathology of CDI stems primarily from the 2 C. difficile-secreted exotoxins-toxin A (TcdA) and toxin B (TcdB)-that disrupt the tight junctions between epithelial cells leading to the loss of colonic epithelial barrier function. Here, we report the engineering of a series of monomeric and dimeric designed ankyrin repeat proteins (DARPins) for the neutralization of TcdB. The best dimeric DARPin, DLD-4, inhibited TcdB with a half maximal effective concentration (EC50) of 4 pM in vitro, representing an approximately 330-fold higher potency than the Food and Drug Administration (FDA)-approved anti-TcdB monoclonal antibody bezlotoxumab in the same assay. DLD-4 also protected mice from a toxin challenge in vivo. Cryo-electron microscopy (cryo-EM) studies revealed that the 2 constituent DARPins of DLD-4-1.4E and U3-bind the central and C-terminal regions of the delivery domain of TcdB. Competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) studies showed that the DARPins 1.4E and U3 interfere with the interaction between TcdB and its receptors chondroitin sulfate proteoglycan 4 (CSPG4) and frizzled class receptor 2 (FZD2), respectively. Our cryo-EM studies revealed a new conformation of TcdB (both apo- and DARPin-bound at pH 7.4) in which the combined repetitive oligopeptides (CROPS) domain points away from the delivery domain. This conformation of the CROPS domain is in stark contrast to that seen in the negative-stain electron microscopy (EM) structure of TcdA and TcdB at the same pH, in which the CROPS domain bends toward and "kisses" the delivery domain. The ultrapotent anti-TcdB molecules from this study serve as candidate starting points for CDI drug development and provide new biological tools for studying the pathogenicity of C. difficile. The structural insights regarding both the "native" conformation of TcdB and the putative sites of TcdB interaction with the FZD2 receptor, in particular, should help accelerate the development of next-generation anti-C. difficile toxin therapeutics.
リンクPLoS Biol / PubMed:31233493 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度9.0 - 24.0 Å
構造データ

EMDB-8897:
apo state full-length C.diff toxinB
手法: EM (単粒子) / 解像度: 24.0 Å

8898

6ar6

EMDB-8898: Clostridioides difficileC toxinB with DLD-4 darpin
PDB-6ar6: Clostridioides difficile toxinB with DLD-4 darpin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 9.0 Å

由来
  • Clostridium difficile (バクテリア)
  • clostridioides difficile (バクテリア)
  • drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
キーワードTOXIN/PROTEIN BINDING / TOXIN-PROTEIN BINDING complex

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万見文献について

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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://pdbjlvh1.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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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