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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-10597 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of murine norovirus virions in complex with neutralizing Nanobody NB-5829 | |||||||||
マップデータ | Cryo-EM structure of murine norovirus virions in complex with neutralizing Nanobody NB-5829 | |||||||||
試料 |
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生物種 | Murine norovirus (ウイルス) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.7 Å | |||||||||
データ登録者 | Hansman GS / Devant JM | |||||||||
引用 | ジャーナル: J Virol / 年: 2020 タイトル: Nanobody-Mediated Neutralization Reveals an Achilles Heel for Norovirus. 著者: Anna D Koromyslova / Jessica M Devant / Turgay Kilic / Charles D Sabin / Virginie Malak / Grant S Hansman / 要旨: Human norovirus frequently causes outbreaks of acute gastroenteritis. Although discovered more than five decades ago, antiviral development has, until recently, been hampered by the lack of a ...Human norovirus frequently causes outbreaks of acute gastroenteritis. Although discovered more than five decades ago, antiviral development has, until recently, been hampered by the lack of a reliable human norovirus cell culture system. Nevertheless, a lot of pathogenesis studies were accomplished using murine norovirus (MNV), which can be grown routinely in cell culture. In this study, we analyzed a sizeable library of nanobodies that were raised against the murine norovirus virion with the main purpose of developing nanobody-based inhibitors. We discovered two types of neutralizing nanobodies and analyzed the inhibition mechanisms using X-ray crystallography, cryo-electron microscopy (cryo-EM), and cell culture techniques. The first type bound on the top region of the protruding (P) domain. Interestingly, this nanobody binding region closely overlapped the MNV receptor-binding site and collectively shared numerous P domain-binding residues. In addition, we showed that these nanobodies competed with the soluble receptor, and this action blocked virion attachment to cultured cells. The second type bound at a dimeric interface on the lower side of the P dimer. We discovered that these nanobodies disrupted a structural change in the capsid associated with binding cofactors (i.e., metal cations/bile acid). Indeed, we found that capsids underwent major conformational changes following addition of Mg or Ca Ultimately, these nanobodies directly obstructed a structural modification reserved for a postreceptor attachment stage. Altogether, our new data show that nanobody-based inhibition could occur by blocking functional and structural capsid properties. This research discovered and analyzed two different types of MNV-neutralizing nanobodies. The top-binding nanobodies sterically inhibited the receptor-binding site, whereas the dimeric-binding nanobodies interfered with a structural modification associated with cofactor binding. Moreover, we found that the capsid contained a number of vulnerable regions that were essential for viral replication. In fact, the capsid appeared to be organized in a state of flux, which could be important for cofactor/receptor-binding functions. Blocking these capsid-binding events with nanobodies directly inhibited essential capsid functions. Moreover, a number of MNV-specific nanobody binding epitopes were comparable to human norovirus-specific nanobody inhibitors. Therefore, this additional structural and inhibition information could be further exploited in the development of human norovirus antivirals. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_10597.map.gz | 430.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-10597-v30.xml emd-10597.xml | 10.7 KB 10.7 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_10597_fsc.xml | 17.7 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_10597.png | 184.2 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-10597 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-10597 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_10597_validation.pdf.gz | 298.1 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_10597_full_validation.pdf.gz | 297.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_10597_validation.xml.gz | 15.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-10597 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-10597 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_10597.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 476.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Cryo-EM structure of murine norovirus virions in complex with neutralizing Nanobody NB-5829 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.368 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : Murine norovirus
全体 | 名称: Murine norovirus (ウイルス) |
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要素 |
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-超分子 #1: Murine norovirus
超分子 | 名称: Murine norovirus / タイプ: virus / ID: 1 / 親要素: 0 / NCBI-ID: 357231 / 生物種: Murine norovirus / ウイルスタイプ: VIRION / ウイルス・単離状態: STRAIN / ウイルス・エンベロープ: No / ウイルス・中空状態: No |
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宿主 | 生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) |
Host system | 生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) / 組換株: RAW 264.7 |
ウイルス殻 | Shell ID: 1 / 直径: 460.0 Å / T番号(三角分割数): 3 |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 1 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.4 / 構成要素 - 名称: PBS |
グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER/RHODIUM / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
詳細 | 1 mg/ml virions, incubated with equal amount of Nanobody for 30 min at RT, prior to freezing |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3599 / 平均電子線量: 15.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率(公称値): 64000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |