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タイトルStructural Differences between the Woodchuck Hepatitis Virus Core Protein in the Dimer and Capsid States Are Consistent with Entropic and Conformational Regulation of Assembly.
ジャーナル・号・ページJ Virol, Vol. 93, Issue 14, Year 2019
掲載日2019年7月15日
著者Zhongchao Zhao / Joseph Che-Yen Wang / Giovanni Gonzalez-Gutierrez / Balasubramanian Venkatakrishnan / Roi Asor / Daniel Khaykelson / Uri Raviv / Adam Zlotnick /
PubMed 要旨Hepadnaviruses are hepatotropic enveloped DNA viruses with an icosahedral capsid. Hepatitis B virus (HBV) causes chronic infection in an estimated 240 million people; woodchuck hepatitis virus (WHV), ...Hepadnaviruses are hepatotropic enveloped DNA viruses with an icosahedral capsid. Hepatitis B virus (HBV) causes chronic infection in an estimated 240 million people; woodchuck hepatitis virus (WHV), an HBV homologue, has been an important model system for drug development. The dimeric capsid protein (Cp) has multiple functions during the viral life cycle and thus has become an important target for a new generation of antivirals. Purified HBV and WHV Cp spontaneously assemble into 120-dimer capsids. Though they have 65% identity, WHV Cp has error-prone assembly with stronger protein-protein association. We have taken advantage of the differences in assemblies to investigate the basis of assembly regulation. We determined the structures of the WHV capsid to 4.5-Å resolution by cryo-electron microscopy (cryo-EM) and of the WHV Cp dimer to 2.9-Å resolution by crystallography and examined the biophysical properties of the dimer. We found, in dimer, that the subdomain that makes protein-protein interactions is partially disordered and rotated 21° from its position in capsid. This subdomain is susceptible to proteolysis, consistent with local disorder. WHV assembly shows similar susceptibility to HBV antiviral molecules, suggesting that HBV assembly follows similar transitions. These data show that there is an entropic cost for assembly that is compensated for by the energetic gain of burying hydrophobic interprotein contacts. We propose a series of stages in assembly that incorporate a disorder-to-order transition and structural shifts. We suggest that a cascade of structural changes may be a common mechanism for regulating high-fidelity capsid assembly in HBV and other viruses. Virus capsids assemble spontaneously with surprisingly high fidelity. This requires strict geometry and a narrow range of association energies for these protein-protein interactions. It was hypothesized that requiring subunits to undergo a conformational change to become assembly active could regulate assembly by creating an energetic barrier and attenuating association. We found that woodchuck hepatitis virus capsid protein undergoes structural transitions between its dimeric and its 120-dimer capsid states. It is likely that the closely related hepatitis B virus capsid protein undergoes similar structural changes, which has implications for drug design. Regulation of assembly by structural transition may be a common mechanism for many viruses.
リンクJ Virol / PubMed:31043524 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度2.9 - 4.52 Å
構造データ

9031

6edj

EMDB-9031, PDB-6edj:
Cryo-EM structure of Woodchuck hepatitis virus capsid
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.52 Å

PDB-6ecs:
Crystal structure of WHV core protein mutant Y132A dimer
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 2.9 Å

由来
  • woodchuck hepatitis virus (マーモセット肝炎ウイルス)
  • woodchuck hepatitis b virus (マーモセット肝炎ウイルス)
キーワードVIRAL PROTEIN / WHV / Core protein dimer / VIRUS LIKE PARTICLE / Capsid structure

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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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