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タイトルStructures of influenza A virus RNA polymerase offer insight into viral genome replication.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 573, Issue 7773, Page 287-290, Year 2019
掲載日2019年9月4日
著者Haitian Fan / Alexander P Walker / Loïc Carrique / Jeremy R Keown / Itziar Serna Martin / Dimple Karia / Jane Sharps / Narin Hengrung / Els Pardon / Jan Steyaert / Jonathan M Grimes / Ervin Fodor /
PubMed 要旨Influenza A viruses are responsible for seasonal epidemics, and pandemics can arise from the transmission of novel zoonotic influenza A viruses to humans. Influenza A viruses contain a segmented ...Influenza A viruses are responsible for seasonal epidemics, and pandemics can arise from the transmission of novel zoonotic influenza A viruses to humans. Influenza A viruses contain a segmented negative-sense RNA genome, which is transcribed and replicated by the viral-RNA-dependent RNA polymerase (FluPol) composed of PB1, PB2 and PA subunits. Although the high-resolution crystal structure of FluPol of bat influenza A virus has previously been reported, there are no complete structures available for human and avian FluPol. Furthermore, the molecular mechanisms of genomic viral RNA (vRNA) replication-which proceeds through a complementary RNA (cRNA) replicative intermediate, and requires oligomerization of the polymerase-remain largely unknown. Here, using crystallography and cryo-electron microscopy, we determine the structures of FluPol from human influenza A/NT/60/1968 (H3N2) and avian influenza A/duck/Fujian/01/2002 (H5N1) viruses at a resolution of 3.0-4.3 Å, in the presence or absence of a cRNA or vRNA template. In solution, FluPol forms dimers of heterotrimers through the C-terminal domain of the PA subunit, the thumb subdomain of PB1 and the N1 subdomain of PB2. The cryo-electron microscopy structure of monomeric FluPol bound to the cRNA template reveals a binding site for the 3' cRNA at the dimer interface. We use a combination of cell-based and in vitro assays to show that the interface of the FluPol dimer is required for vRNA synthesis during replication of the viral genome. We also show that a nanobody (a single-domain antibody) that interferes with FluPol dimerization inhibits the synthesis of vRNA and, consequently, inhibits virus replication in infected cells. Our study provides high-resolution structures of medically relevant FluPol, as well as insights into the replication mechanisms of the viral RNA genome. In addition, our work identifies sites in FluPol that could be targeted in the development of antiviral drugs.
リンクPubMed:31485076 / Publisher's page
キーワードRNA BINDING PROTEIN / Influenza A (A型インフルエンザウイルス) / RNA polymerase (RNAポリメラーゼ) / Influenza polymerase / Influenza dimer / RDRP (RNA依存性RNAポリメラーゼ) / Nanobody (ナノボディ) / antiviral inhibitor
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度3.01 - 4.34 A
構造データ

EMDB-4660:
Influenza B virus (B/Panama/45) polymerase Hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter

EMDB-4661:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase Hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter and Nb8205

EMDB-4663:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase dimer of heterotrimer in complex with 5' cRNA promoter


EMDB 未公開エントリ

EMDB-4664: Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase dimer of Hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter

EMDB-4666:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase dimer of hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter and Nb8205

EMDB-4986:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase Heterotrimer bound to 3'5' vRNA promoter and capped RNA primer

PDB-6qnw:
Influenza A Polymerase Heterotrimer Human H3N2 Northern Territory 1968

PDB-6qpf:
Influenza A virus Polymerase Heterotrimer A/duck/Fujian/01/2002(H5N1)

PDB-6qpg:
Influenza A virus Polymerase Heterotrimer A/nt/60/1968(H3N2) in complex with Nanobody NB8205

PDB-6qwl:
Influenza B virus (B/Panama/45) polymerase Hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter

PDB-6qx3:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase Hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter and Nb8205

PDB-6qx8:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase dimer of heterotrimer in complex with 5' cRNA promoter

PDB-6qxe:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase dimer of hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter and Nb8205

PDB-6rr7:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase Heterotrimer bound to 3'5' vRNA promoter and capped RNA primer

由来
  • Influenza B virus (B/Panama/45/1990) (B型インフルエンザウイルス)
  • influenza a virus (A型インフルエンザウイルス)
  • influenza b virus (strain b/panama/45/1990) (B型インフルエンザウイルス)
  • influenza a virus (a/nt/60/1968(h3n2)) (A型インフルエンザウイルス)
  • lama glama (ラマ)
  • influenza a virus (strain a/hong kong/1/1968 h3n2) (A型インフルエンザウイルス)
  • influenza a virus (strain a/northern territory/60/1968 h3n2) (A型インフルエンザウイルス)
  • Influenza A virus (A/nt/60/1968(H3N2))
  • spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
  • influenza a virus (a/northern territory/60/1968(h3n2)) (A型インフルエンザウイルス)
  • camelidae (ラクダ科)

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2019年7月5日: テキストデータのダウンロード

テキストデータのダウンロード

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    EM Navigarot 統計情報表データCSV, TSV

関連情報: EMN検索 / EMN統計情報

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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: PDBeのEMDBサイト / PDBjへお問い合わせ

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2018年2月20日: 2018年2月20日のPDBj & BINDS 合同講習会の資料

2018年2月20日のPDBj & BINDS 合同講習会の資料

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2017年10月4日: この分野の3人の先駆者が、ノーベル化学賞を受賞しました

この分野の3人の先駆者が、ノーベル化学賞を受賞しました

  • Jacques Dubochet (University of Lausanne, Switzerland)は、電子顕微鏡試料の氷包埋法(いわゆるクライオ電顕法)を開発しました。EMDBやPDBにある電子顕微鏡のエントリの大多数がこの方法を利用しています。
  • Joachim Frank (Columbia University, New York, USA)は、単粒子解析法を開拓しました。EMDBとPDBの電子顕微鏡エントリの大多数がこの解析法によるものです。また、広く利用されている画像解析ソフトェア「Spider」の開発者でもあります。EM Navigatorでもマップデータの画像作成などにSpiderを利用しています。
  • Richard Henderson (MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, UK)は電子顕微鏡による生体分子の立体構造解析の始祖です。電子顕微鏡による最初のPDBエントリであるPDB-1brdは、彼によるものです。

外部リンク: The 2017 Nobel Prize in Chemistry - Press Release

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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。詳細は下記のリンクをご覧ください。
  • 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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  • EMDDBとPDBの3次元電子顕微鏡エントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報: EMDB / PDB / Q: EM Navigatorの情報源は? / EM Navigator / 万見文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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