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タイトルStructures of Foot-and-Mouth Disease Virus with Bovine Neutralizing Antibodies Reveal the Determinant of Intraserotype Cross-Neutralization.
ジャーナル・号・ページJ Virol, Vol. 95, Issue 24, Page e0130821, Year 2021
掲載日2021年11月23日
著者Yong He / Kun Li / Li Wang / Zixian Sun / Yimei Cao / Pinghua Li / Pu Sun / Huifang Bao / Shasha Zhou / Sheng Wang / Xingwen Bai / Xuerong Liu / Lixia Zhao / Xiuli Fan / Zaixin Liu / Zengjun Lu / Cheng Yang / Zhiyong Lou /
PubMed 要旨Foot-and-mouth disease virus (FMDV) exhibits broad antigenic diversity with poor intraserotype cross-neutralizing activity. Studies of the determinant involved in this diversity are essential for the ...Foot-and-mouth disease virus (FMDV) exhibits broad antigenic diversity with poor intraserotype cross-neutralizing activity. Studies of the determinant involved in this diversity are essential for the development of broadly protective vaccines. In this work, we isolated a bovine antibody, designated R55, that displays cross-reaction with both FMDV A/AF/72 (hereafter named FMDV-AAF) and FMDV A/WH/09 (hereafter named FMDV-AWH) but only has a neutralizing effect on FMDV-AWH. Near-atomic resolution structures of FMDV-AAF-R55 and FMDV-AWH-R55 show that R55 engages the capsids of both FMDV-AAF and FMDV-AWH near the icosahedral 3-fold axis and binds to the βB and BC/HI-loops of VP2 and to the B-B knob of VP3. The common interaction residues are highly conserved, which is the major determinant for cross-reaction with both FMDV-AAF and FMDV-AWH. In addition, the cryo-EM structure of the FMDV-AWH-R55 complex also shows that R55 binds to E70 located at the VP3 BC-loop in an adjacent pentamer, which enhances the acid and thermal stabilities of the viral capsid. This may prevent capsid dissociation and genome release into host cells, eventually leading to neutralization of the viral infection. In contrast, R55 binds only to the FMDV-AAF capsid within one pentamer due to the E70G variation, which neither enhances capsid stability nor neutralizes FMDV-AAF infection. The E70G mutation is the major determinant involved in the neutralizing differences between FMDV-AWH and FMDV-AAF. The crucial amino acid E70 is a key component of the neutralizing epitopes, which may aid in the development of broadly protective vaccines. Foot-and-mouth disease virus (FMDV) causes a highly contagious and economically devastating disease in cloven-hoofed animals, and neutralizing antibodies play critical roles in the defense against viral infections. Here, we isolated a bovine antibody (R55) using the single B cell antibody isolation technique. Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) and virus neutralization tests (VNT) showed that R55 displays cross-reactions with both FMDV-AWH and FMDV-AAF but only has a neutralizing effect on FMDV-AWH. Cryo-EM structures, fluorescence-based thermal stability assays and acid stability assays showed that R55 engages the capsid of FMDV-AWH near the icosahedral 3-fold axis and informs an interpentamer epitope, which overstabilizes virions to hinder capsid dissociation to release the genome, eventually leading to neutralization of viral infection. The crucial amino acid E70 forms a key component of neutralizing epitopes, and the determination of the E70G mutation involved in the neutralizing differences between FMDV-AWH and FMDV-AAF could aid in the development of broadly protective vaccines.
リンクJ Virol / PubMed:34586859 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.91 Å
構造データ

31555

7fei

EMDB-31555, PDB-7fei:
Complex of FMDV A/WH/CHA/09 and bovine neutralizing scFv antibody R55
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.91 Å

31556

7fej

EMDB-31556, PDB-7fej:
Complex of FMDV A/AF/72 and bovine neutralizing scFv antibody R55
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.91 Å

由来
  • foot-and-mouth disease virus - type a (ウイルス)
  • bos taurus (ウシ)
  • FMDV (口蹄疫ウイルス)
  • foot-and-mouth disease virus (口蹄疫ウイルス)
  • Foot-and-mouth disease virus
キーワードVIRUS / FOOT AND MOUTH DISEASE VIRUS / FMDV

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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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