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タイトルDecoding epitope immunodominance in HIV Env using cryoEM and machine learning.
ジャーナル・号・ページbioRxiv, Year 2026
掲載日2026年3月11日
著者Jan S Schuhmacher / Shuhao Xiao / Elise R Eray / Sharidan Brown / Alexander Zambrowski / Aryan Jain / Daniel Montiel Garcia / Gabriel Ozorowski / Wenwen Zhu / Katrina Saam / Tom G Caniels / John P Moore / Max Crispin / Rogier W Sanders / Srirupa Chakraborty / Bruno E Correia / Andrew B Ward / Aleksandar Antanasijevic /
PubMed 要旨Viral surface glycoproteins, such as the HIV envelope protein (Env), present numerous antibody (Ab) epitopes, yet immune responses consistently focus on only a subset, a phenomenon known as ...Viral surface glycoproteins, such as the HIV envelope protein (Env), present numerous antibody (Ab) epitopes, yet immune responses consistently focus on only a subset, a phenomenon known as immunodominance. Although structural studies have provided insights into Env antigenicity, our understanding of the molecular features that govern efficient Ab engagement remains incomplete, thereby limiting the predictive and rational design of vaccines. Here, we characterized the structural determinants of epitope immunodominance in HIV Env by integrating high-resolution cryoEM-based polyclonal epitope mapping (cryoEMPEM) across different clades with quantitative analyses of epitope topology, accessibility, and physicochemical properties. More than 70 new structures were resolved to assemble a library of >100 Env-antibody complexes. These data informed the development of a surface-centric, machine-learning model to predict relative ntigen urface mmunodominance (ASI model). Comparison of ASI-predicted epitope sites with the specificities of Env-induced antibodies showed that the model accurately identifies immunodominant regions and highlights the structural features driving immune bias. Notably, immunogens redesigned based on model predictions successfully redirected Ab responses toward a normally subdominant epitope, demonstrating the potential of strategies coupling targeted assembly of focused structural libraries with machine learning to uncover complex molecular patterns and enable design of more effective vaccine antigens.
リンクbioRxiv / PubMed:41959402 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度20.0 Å
構造データ

EMDB-56907: Polyclonal immune complex comprising AMC009 SOSIP.v4.2 in complex with polyclonal antibodies from rabbit UA0062 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56914: Polyclonal immune complex comprising AMC009 SOSIP.v4.2 in complex with polyclonal antibodies from rabbit UA0063 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56922: Polyclonal immune complex comprising AMC009 SOSIP.v4.2 in complex with polyclonal antibodies from rabbit UA0065 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56923: Polyclonal immune complex comprising AMC009 SOSIP.v4.2 in complex with polyclonal antibodies from rabbit UA0064 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56924: Polyclonal immune complex comprising AMC009 SOSIP.v4.2 in complex with polyclonal antibodies from rabbit UA0066 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56925: Polyclonal immune complex comprising B41 SOSIP.v4.1 in complex with polyclonal antibodies from rabbit r1644 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56927: Polyclonal immune complex comprising B41 SOSIP.v4.1 in complex with polyclonal antibodies from rabbit r1645 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56935: Polyclonal immune complex comprising B41 SOSIP.v4.1 in complex with polyclonal antibodies from rabbit r1648 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56940: Polyclonal immune complex comprising CH505(B) SOSIP.v8.1 in complex with polyclonal antibodies from rabbit r2473 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56941: Polyclonal immune complex comprising CH505(B) SOSIP.v8.1 in complex with polyclonal antibodies from rabbit r2475 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56942: Polyclonal immune complex comprising CH505(B) SOSIP.v8.1 in complex with polyclonal antibodies from rabbit r2476 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-56943: Polyclonal immune complex comprising CH505(B) SOSIP.v8.1 in complex with polyclonal antibodies from rabbit r2477 - Obtained by negative stain EM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

由来
  • Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
  • Human immunodeficiency virus 2 (ヒト免疫不全ウイルス)

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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://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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

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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