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タイトルComparative Analysis of the Capsid Structures of AAVrh.10, AAVrh.39, and AAV8.
ジャーナル・号・ページJ Virol, Vol. 94, Issue 6, Year 2020
掲載日2020年2月28日
著者Mario Mietzsch / Candace Barnes / Joshua A Hull / Paul Chipman / Jun Xie / Nilakshee Bhattacharya / Duncan Sousa / Robert McKenna / Guangping Gao / Mavis Agbandje-McKenna /
PubMed 要旨Adeno-associated viruses (AAVs) from clade E are often used as vectors in gene delivery applications. This clade includes rhesus isolate 10 (AAVrh.10) and 39 (AAVrh.39) which, unlike representative ...Adeno-associated viruses (AAVs) from clade E are often used as vectors in gene delivery applications. This clade includes rhesus isolate 10 (AAVrh.10) and 39 (AAVrh.39) which, unlike representative AAV8, are capable of crossing the blood-brain barrier (BBB), thereby enabling the delivery of therapeutic genes to the central nervous system. Here, the capsid structures of AAV8, AAVrh.10 and AAVrh.39 have been determined by cryo-electron microscopy and three-dimensional image reconstruction to 3.08-, 2.75-, and 3.39-Å resolution, respectively, to enable a direct structural comparison. AAVrh.10 and AAVrh.39 are 98% identical in amino acid sequence but only ∼93.5% identical to AAV8. However, the capsid structures of all three viruses are similar, with only minor differences observed in the previously described surface variable regions, suggesting that specific residues S269 and N472, absent in AAV8, may confer the ability to cross the BBB in AAVrh.10 and AAVrh.39. Head-to-head comparison of empty and genome-containing particles showed DNA ordered in the previously described nucleotide-binding pocket, supporting the suggested role of this pocket in DNA packaging for the The structural characterization of these viruses provides a platform for future vector engineering efforts toward improved gene delivery success with respect to specific tissue targeting, transduction efficiency, antigenicity, or receptor retargeting. Recombinant adeno-associated virus vectors (rAAVs), based on AAV8 and AAVrh.10, have been utilized in multiple clinical trials to treat different monogenetic diseases. The closely related AAVrh.39 has also shown promise As recently attained for other AAV biologics, e.g., Luxturna and Zolgensma, based on AAV2 and AAV9, respectively, the vectors in this study will likely gain U.S. Food and Drug Administration approval for commercialization in the near future. This study characterized the capsid structures of these clinical vectors at atomic resolution using cryo-electron microscopy and image reconstruction for comparative analysis. The analysis suggested two key residues, S269 and N472, as determinants of BBB crossing for AAVrh.10 and AAVrh.39, a feature utilized for central nervous system delivery of therapeutic genes. The structure information thus provides a platform for engineering to improve receptor retargeting or tissue specificity. These are important challenges in the field that need attention. Capsid structure information also provides knowledge potentially applicable for regulatory product approval.
リンクJ Virol / PubMed:31826994 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.75 - 3.77 Å
構造データ

0663

6o9r

EMDB-0663, PDB-6o9r:
The capsid structure of empty AAVrh.10 particles
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.75 Å

21004

6v10

EMDB-21004, PDB-6v10:
genome-containing AAV8 particles
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.77 Å

21010

6v12

EMDB-21010, PDB-6v12:
Empty AAV8 particles
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.08 Å

21011

6v1g

EMDB-21011, PDB-6v1g:
Genome-containing AAVrh.10
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.98 Å

21017

6v1t

EMDB-21017, PDB-6v1t:
Empty AAVrh.39 particle
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.39 Å

21020

6v1z

EMDB-21020, PDB-6v1z:
genome-containing AAVrh.39 particles
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.58 Å

由来
  • adeno-associated virus (アデノ随伴ウイルス)
  • adeno-associated virus - 8 (アデノ随伴ウイルス)
  • synthetic construct (人工物)
キーワードVIRUS / AAVrh.10 / capsid / Adeno-associated virus / Rhesus isolate / non-human primate AAV / AAV8 / genome / nucleotide binding pocket / empty / AAVrh.39

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万見文献について

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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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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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