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タイトルAsymmetric Structures and Conformational Plasticity of the Uncleaved Full-Length Human Immunodeficiency Virus Envelope Glycoprotein Trimer.
ジャーナル・号・ページJ Virol, Vol. 95, Issue 24, Page e0052921, Year 2021
掲載日2021年11月23日
著者Shijian Zhang / Kunyu Wang / Wei Li Wang / Hanh T Nguyen / Shuobing Chen / Maolin Lu / Eden P Go / Haitao Ding / Robert T Steinbock / Heather Desaire / John C Kappes / Joseph Sodroski / Youdong Mao /
PubMed 要旨The functional human immunodeficiency virus (HIV-1) envelope glycoprotein (Env) trimer [(gp120/gp41)] is produced by cleavage of a conformationally flexible gp160 precursor. gp160 cleavage or the ...The functional human immunodeficiency virus (HIV-1) envelope glycoprotein (Env) trimer [(gp120/gp41)] is produced by cleavage of a conformationally flexible gp160 precursor. gp160 cleavage or the binding of BMS-806, an entry inhibitor, stabilizes the pretriggered, "closed" (state 1) conformation recognized by rarely elicited broadly neutralizing antibodies. Poorly neutralizing antibodies (pNAbs) elicited at high titers during natural infection recognize more "open" Env conformations (states 2 and 3) induced by binding the receptor, CD4. We found that BMS-806 treatment and cross-linking decreased the exposure of pNAb epitopes on cell surface gp160; however, after detergent solubilization, cross-linked and BMS-806-treated gp160 sampled non-state-1 conformations that could be recognized by pNAbs. Cryo-electron microscopy of the purified BMS-806-bound gp160 revealed two hitherto unknown asymmetric trimer conformations, providing insights into the allosteric coupling between trimer opening and structural variation in the gp41 HR1 region. The individual protomer structures in the asymmetric gp160 trimers resemble those of other genetically modified or antibody-bound cleaved HIV-1 Env trimers, which have been suggested to assume state-2-like conformations. Asymmetry of the uncleaved Env potentially exposes surfaces of the trimer to pNAbs. To evaluate the effect of stabilizing a state-1-like conformation of the membrane Env precursor, we treated cells expressing wild-type HIV-1 Env with BMS-806. BMS-806 treatment decreased both gp160 cleavage and the addition of complex glycans, implying that gp160 conformational flexibility contributes to the efficiency of these processes. Selective pressure to maintain flexibility in the precursor of functional Env allows the uncleaved Env to sample asymmetric conformations that potentially skew host antibody responses toward pNAbs. The envelope glycoprotein (Env) trimers on the surface of human immunodeficiency virus (HIV-1) mediate the entry of the virus into host cells and serve as targets for neutralizing antibodies. The functional Env trimer is produced by cleavage of the gp160 precursor in the infected cell. We found that the HIV-1 Env precursor is highly plastic, allowing it to assume different asymmetric shapes. This conformational plasticity is potentially important for Env cleavage and proper modification by sugars. Having a flexible, asymmetric Env precursor that can misdirect host antibody responses without compromising virus infectivity would be an advantage for a persistent virus like HIV-1.
リンクJ Virol / PubMed:34549974 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度4.1 - 4.7 Å
構造データ

23860

7n6u

EMDB-23860: Asymmetric structure of the uncleaved full-length HIV-1 envelope glycoprotein trimer in state U1
PDB-7n6u: Structure of uncleaved HIV-1 JR-FL Env glycoprotein trimer in state U1 bound to small Molecule HIV-1 Entry Inhibitor BMS-378806
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.1 Å

23861

7n6w

EMDB-23861: Asymmetric structure of the uncleaved full-length HIV-1 envelope glycoprotein trimer in state U2
PDB-7n6w: Structure of uncleaved HIV-1 JR-FL Env glycoprotein trimer in state U2 bound to small Molecule HIV-1 Entry Inhibitor BMS-378806
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.7 Å

化合物

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

ChemComp-83G:
1-[(2R)-4-(benzenecarbonyl)-2-methylpiperazin-1-yl]-2-(4-methoxy-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-3-yl)ethane-1,2-dione / BMS-378806

由来
  • HIV-1 (ヒト免疫不全ウイルス)
  • human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
キーワードVIRAL PROTEIN / HIV-1 / Envelope / Virus / Glycoprotein

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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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