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タイトルNeutralizing Antibodies Induced by First-Generation gp41-Stabilized HIV-1 Envelope Trimers and Nanoparticles.
ジャーナル・号・ページmBio, Vol. 12, Issue 3, Page e0042921, Year 2021
掲載日2021年6月29日
著者Sonu Kumar / Xiaohe Lin / Timothy Ngo / Benjamin Shapero / Cindy Sou / Joel D Allen / Jeffrey Copps / Lei Zhang / Gabriel Ozorowski / Linling He / Max Crispin / Andrew B Ward / Ian A Wilson / Jiang Zhu /
PubMed 要旨The immunogenicity of gp41-stabilized HIV-1 BG505 envelope (Env) trimers and nanoparticles (NPs) was recently assessed in mice and rabbits. Here, we combined Env-specific B-cell sorting and ...The immunogenicity of gp41-stabilized HIV-1 BG505 envelope (Env) trimers and nanoparticles (NPs) was recently assessed in mice and rabbits. Here, we combined Env-specific B-cell sorting and repertoire sequencing to identify neutralizing antibodies (NAbs) from immunized animals. A panel of mouse NAbs was isolated from mice immunized with a 60-meric I3-01 NP presenting 20 stabilized trimers. Three mouse NAbs potently neutralized BG505.T332N by recognizing a glycan epitope centered in the C3/V4 region on BG505 Env, as revealed by electron microscopy (EM), X-ray crystallography, and epitope mapping. A set of rabbit NAbs was isolated from rabbits immunized with a soluble trimer and a 24-meric ferritin NP presenting 8 trimers. Neutralization assays against BG505.T332N variants confirmed that potent rabbit NAbs targeted previously described glycan holes on BG505 Env and accounted for a significant portion of the autologous NAb response in both the trimer and ferritin NP groups. Last, we examined NAb responses that were induced by non-BG505 Env immunogens. We determined a 3.4-Å-resolution crystal structure for the clade C transmitted/founder (T/F) Du172.17 Env with a redesigned heptad repeat 1 (HR1) bend in gp41. This clade C Env, in a soluble trimer form and in a multivalent form with 8 trimers attached to ferritin NP, and the gp41-stabilized clade A Q482-d12 Env trimer elicited distinct NAb responses in rabbits, with notable differences in neutralization breadth. Although eliciting a broad NAb response remains a major challenge, our study provides valuable information on an HIV-1 vaccine design strategy that combines gp41 stabilization and NP display. Self-assembling protein nanoparticles (NPs) presenting BG505 envelope (Env) trimers can elicit tier 2 HIV-1-neutralizing antibody (NAb) responses more effectively than soluble trimers. In the present study, monoclonal NAbs were isolated from previously immunized mice and rabbits for structural and functional analyses, which revealed that potent mouse NAbs recognize the C3/V4 region and small NP-elicited rabbit NAbs primarily target known glycan holes on BG505 Env. This study validates the gp41 stabilization strategy for HIV-1 Env vaccine design and highlights the challenge in eliciting a broad NAb response.
リンクmBio / PubMed:34156262 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度1.5 - 25.0 Å
構造データ

EMDB-22999:
Negative stain reconstruction of murine antibody M4H2K1 Fab in complex with HIV-1 Env BG505 UFO.664 trimer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 25.0 Å

PDB-7kkz:
Crystal structure of mouse anti-HIV potent neutralizing antibody M4H2K1
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.5 Å

PDB-7klc:
Crystal structure of M4H2K1 Fab bound to HIV-1 BG505 gp120 core and to 17b Fab
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 4.3 Å

PDB-7kmd:
Crystal structure of a HIV-1 clade C isolate Du172.17 HR1.R4.664 Env trimer in complex with human Fabs PGT124 and 35O22
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 3.39228580771 Å

化合物

ChemComp-NHE:
2-[N-CYCLOHEXYLAMINO]ETHANE SULFONIC ACID / 2-(シクロヘキシルアミノ)エタンスルホン酸 / pH緩衝剤*YM

ChemComp-EDO:
1,2-ETHANEDIOL / エチレングリコ-ル

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

由来
  • mus musculus (ハツカネズミ)
  • homo sapiens (ヒト)
  • human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
キーワードANTIVIRAL PROTEIN / HIV-1 / ENV / MONOCLONAL ANTIBODY / IMMUNE SYSTEM / VIRAL PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / mouse antibody / anti-HIV1 neutralizing antibody / VIRAL PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex / HIV / envelope / glycoprotein / prefusion trimer / glycan / HIV-1 GP120 / HIV-1 GP41 / neutralizing antibodies

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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://pdbjlc1.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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