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- EMDB-14457: Cryo-EM structure of HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptam... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-14457
タイトルCryo-EM structure of HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with nevirapine
マップデータ
試料
  • 複合体: HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with nevirapine
    • 複合体: HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P66 SUBUNIT
      • タンパク質・ペプチド: Reverse transcriptase/ribonuclease H
    • 複合体: HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P51 SUBUNIT
      • タンパク質・ペプチド: Reverse transcriptase/ribonuclease H
    • DNA: DNA (38-mer)
  • リガンド: 11-CYCLOPROPYL-5,11-DIHYDRO-4-METHYL-6H-DIPYRIDO[3,2-B:2',3'-E][1,4]DIAZEPIN-6-ONE
キーワードReverse transcriptase / RT-aptamer complex / NON-NUCLEOSIDE INHIBITOR / P51 / P66 / TRANSFERASE
機能・相同性
機能・相同性情報


HIV-1 retropepsin / retroviral ribonuclease H / exoribonuclease H / symbiont-mediated activation of host apoptosis / exoribonuclease H activity / host multivesicular body / DNA integration / viral genome integration into host DNA / establishment of integrated proviral latency / RNA-directed DNA polymerase ...HIV-1 retropepsin / retroviral ribonuclease H / exoribonuclease H / symbiont-mediated activation of host apoptosis / exoribonuclease H activity / host multivesicular body / DNA integration / viral genome integration into host DNA / establishment of integrated proviral latency / RNA-directed DNA polymerase / viral penetration into host nucleus / symbiont-mediated suppression of host gene expression / RNA stem-loop binding / RNA-directed DNA polymerase activity / RNA-DNA hybrid ribonuclease activity / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / host cell / viral nucleocapsid / DNA recombination / DNA-directed DNA polymerase / aspartic-type endopeptidase activity / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / DNA-directed DNA polymerase activity / symbiont entry into host cell / viral translational frameshifting / lipid binding / host cell nucleus / host cell plasma membrane / structural molecule activity / virion membrane / proteolysis / DNA binding / zinc ion binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Reverse transcriptase connection / Reverse transcriptase connection domain / Reverse transcriptase thumb / Reverse transcriptase thumb domain / Integrase Zinc binding domain / Zinc finger integrase-type profile. / Integrase-like, N-terminal / Integrase DNA binding domain / Integrase, C-terminal domain superfamily, retroviral / Integrase, N-terminal zinc-binding domain ...Reverse transcriptase connection / Reverse transcriptase connection domain / Reverse transcriptase thumb / Reverse transcriptase thumb domain / Integrase Zinc binding domain / Zinc finger integrase-type profile. / Integrase-like, N-terminal / Integrase DNA binding domain / Integrase, C-terminal domain superfamily, retroviral / Integrase, N-terminal zinc-binding domain / Integrase, C-terminal, retroviral / Integrase DNA binding domain profile. / Immunodeficiency lentiviral matrix, N-terminal / gag gene protein p17 (matrix protein) / RNase H / Integrase core domain / Integrase, catalytic core / Integrase catalytic domain profile. / Retropepsin-like catalytic domain / Matrix protein, lentiviral and alpha-retroviral, N-terminal / Retroviral nucleocapsid Gag protein p24, C-terminal domain / Gag protein p24 C-terminal domain / RNase H type-1 domain profile. / Ribonuclease H domain / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / Retropepsins / Retroviral aspartyl protease / Aspartyl protease, retroviral-type family profile. / Peptidase A2A, retrovirus, catalytic / Retrovirus capsid, C-terminal / Retroviral matrix protein / Retrovirus capsid, N-terminal / zinc finger / Zinc knuckle / Zinc finger, CCHC-type superfamily / Zinc finger, CCHC-type / Zinc finger CCHC-type profile. / Aspartic peptidase, active site / Eukaryotic and viral aspartyl proteases active site. / Aspartic peptidase domain superfamily / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / Reverse transcriptase/Diguanylate cyclase domain / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Gag-Pol polyprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.32 Å
データ登録者Singh AK / Das K
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structures of wild-type and E138K/M184I mutant HIV-1 RT/DNA complexed with inhibitors doravirine and rilpivirine.
著者: Abhimanyu K Singh / Brent De Wijngaert / Marc Bijnens / Kris Uyttersprot / Hoai Nguyen / Sergio E Martinez / Dominique Schols / Piet Herdewijn / Christophe Pannecouque / Eddy Arnold / Kalyan Das /
要旨: Structures trapping a variety of functional and conformational states of HIV-1 reverse transcriptase (RT) have been determined by X-ray crystallography. These structures have played important roles ...Structures trapping a variety of functional and conformational states of HIV-1 reverse transcriptase (RT) have been determined by X-ray crystallography. These structures have played important roles in explaining the mechanisms of catalysis, inhibition, and drug resistance and in driving drug design. However, structures of several desired complexes of RT could not be obtained even after many crystallization or crystal soaking experiments. The ternary complexes of doravirine and rilpivirine with RT/DNA are such examples. Structural study of HIV-1 RT by single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) has been challenging due to the enzyme's relatively smaller size and higher flexibility. We optimized a protocol for rapid structure determination of RT complexes by cryo-EM and determined six structures of wild-type and E138K/M184I mutant RT/DNA in complexes with the nonnucleoside inhibitors rilpivirine, doravirine, and nevirapine. RT/DNA/rilpivirine and RT/DNA/doravirine complexes have structural differences between them and differ from the typical conformation of nonnucleoside RT inhibitor (NNRTI)-bound RT/double-stranded DNA (dsDNA), RT/RNA-DNA, and RT/dsRNA complexes; the primer grip in RT/DNA/doravirine and the YMDD motif in RT/DNA/rilpivirine have large shifts. The DNA primer 3'-end in the doravirine-bound structure is positioned at the active site, but the complex is in a nonproductive state. In the mutant RT/DNA/rilpivirine structure, I184 is stacked with the DNA such that their relative positioning can influence rilpivirine in the pocket. Simultaneously, E138K mutation opens the NNRTI-binding pocket entrance, potentially contributing to a faster rate of rilpivirine dissociation by E138K/M184I mutant RT, as reported by an earlier kinetic study. These structural differences have implications for understanding molecular mechanisms of drug resistance and for drug design.
履歴
登録2022年2月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年7月20日-
マップ公開2022年7月20日-
更新2024年7月17日-
現状2024年7月17日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_14457.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_14457.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 7.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.97 Å/pix.
x 125 pix.
= 121.25 Å		0.97 Å/pix.
x 125 pix.
= 121.25 Å		0.97 Å/pix.
x 125 pix.
= 121.25 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.97 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.024
最小 - 最大-0.26896864 - 0.40862334
平均 (標準偏差)0.0003656565 (±0.024288978)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ125125125
Spacing125125125
セルA=B=C: 121.25 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_14457_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_14457_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with ne...

全体名称: HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with nevirapine
要素
  • 複合体: HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with nevirapine
    • 複合体: HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P66 SUBUNIT
      • タンパク質・ペプチド: Reverse transcriptase/ribonuclease H
    • 複合体: HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P51 SUBUNIT
      • タンパク質・ペプチド: Reverse transcriptase/ribonuclease H
    • DNA: DNA (38-mer)
  • リガンド: 11-CYCLOPROPYL-5,11-DIHYDRO-4-METHYL-6H-DIPYRIDO[3,2-B:2',3'-E][1,4]DIAZEPIN-6-ONE

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超分子 #1: HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with ne...

超分子名称: HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with nevirapine
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)

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超分子 #2: HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P66 SUBUNIT

超分子名称: HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P66 SUBUNIT / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)

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超分子 #3: HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P51 SUBUNIT

超分子名称: HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P51 SUBUNIT / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)

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分子 #1: Reverse transcriptase/ribonuclease H

分子名称: Reverse transcriptase/ribonuclease H / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: P66 SUBUNIT / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: RNA-directed DNA polymerase
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)
株: isolate BH10
分子量理論値: 64.037383 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MVPISPIETV PVKLKPGMDG PKVKQWPLTE EKIKALVEIC TEMEKEGKIS KIGPENPYNT PVFACKKKDS TKWRKLVDFR ELNKRTQDF WEVQLGIPHP AGLKKKKSVT VLDVGDAYFS VPLDEDFRKY TAFTIPSINN ETPGIRYQYN VLPQGWKGSP A IFQSSMTK ...文字列:
MVPISPIETV PVKLKPGMDG PKVKQWPLTE EKIKALVEIC TEMEKEGKIS KIGPENPYNT PVFACKKKDS TKWRKLVDFR ELNKRTQDF WEVQLGIPHP AGLKKKKSVT VLDVGDAYFS VPLDEDFRKY TAFTIPSINN ETPGIRYQYN VLPQGWKGSP A IFQSSMTK ILEPFKKQNP DIVIYQYMDD LYVGSDLEIG QHRTKIEELR QHLLRWGLTT PDKKHQKEPP FLWMGYELHP DK WTVQPIV LPEKDSWTVN DIQKLVGKLN WASQIYPGIK VRQLSKLLRG TKALTEVIPL TEEAELELAE NREILKEPVH GVY YDPSKD LIAEIQKQGQ GQWTYQIYQE PFKNLKTGKY ARMRGAHTND VKQLTEAVQK ITTESIVIWG KTPKFKLPIQ KETW ETWWT EYWQATWIPE WEFVNTPPLV KLWYQLEKEP IVGAETFYVD GAANRETKLG KAGYVTNKGR QKVVPLTNTT NQKTE LQAI YLALQDSGLE VNIVTNSQYA LGIIQAQPDK SESELVNQII EQLIKKEKVY LAWVPAHKGI GGNEQVDKLV SA

UniProtKB: Gag-Pol polyprotein

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分子 #2: Reverse transcriptase/ribonuclease H

分子名称: Reverse transcriptase/ribonuclease H / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 詳細: P51 subunit / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: RNA-directed DNA polymerase
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)
分子量理論値: 50.039488 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: PISPIETVPV KLKPGMDGPK VKQWPLTEEK IKALVEICTE MEKEGKISKI GPENPYNTPV FAIKKKDSTK WRKLVDFREL NKRTQDFWE VQLGIPHPAG LKKKKSVTVL DVGDAYFSVP LDEDFRKYTA FTIPSINNET PGIRYQYNVL PQGWKGSPAI F QSSMTKIL ...文字列:
PISPIETVPV KLKPGMDGPK VKQWPLTEEK IKALVEICTE MEKEGKISKI GPENPYNTPV FAIKKKDSTK WRKLVDFREL NKRTQDFWE VQLGIPHPAG LKKKKSVTVL DVGDAYFSVP LDEDFRKYTA FTIPSINNET PGIRYQYNVL PQGWKGSPAI F QSSMTKIL EPFKKQNPDI VIYQYMDDLY VGSDLEIGQH RTKIEELRQH LLRWGLTTPD KKHQKEPPFL WMGYELHPDK WT VQPIVLP EKDSWTVNDI QKLVGKLNWA SQIYPGIKVR QLSKLLRGTK ALTEVIPLTE EAELELAENR EILKEPVHGV YYD PSKDLI AEIQKQGQGQ WTYQIYQEPF KNLKTGKYAR MRGAHTNDVK QLTEAVQKIT TESIVIWGKT PKFKLPIQKE TWET WWTEY WQATWIPEWE FVNTPPLVKL WYQ

UniProtKB: Gag-Pol polyprotein

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分子 #3: DNA (38-mer)

分子名称: DNA (38-mer) / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 11.739513 KDa
配列文字列:
(DT)(DA)(DA)(DT)(DT)(DC)(OMC)(DC)(OMC)(DC) (DC)(DC)(DT)(DT)(DC)(DG)(DG)(DT)(DG) (DC)(DT)(DT)(DT)(DG)(DC)(DA)(DC)(DC)(DG) (DA)(DA)(DG)(DG)(DG)(DG)(DG)(DG)(DG)

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分子 #4: 11-CYCLOPROPYL-5,11-DIHYDRO-4-METHYL-6H-DIPYRIDO[3,2-B:2',3'-E][1...

分子名称: 11-CYCLOPROPYL-5,11-DIHYDRO-4-METHYL-6H-DIPYRIDO[3,2-B:2',3'-E][1,4]DIAZEPIN-6-ONE
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: NVP
分子量理論値: 266.298 Da
Chemical component information

ChemComp-NVP:
11-CYCLOPROPYL-5,11-DIHYDRO-4-METHYL-6H-DIPYRIDO[3,2-B:2',3'-E][1,4]DIAZEPIN-6-ONE / ネビラピン / 薬剤, 抗レトロウイルス剤*YM

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.3 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMNH2C(CH2OH)3HClTris-HCl
75.0 mMNaClNaCl
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.03 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 281 K / 装置: LEICA EM GP

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1910 / 平均露光時間: 55.0 sec. / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 0.5 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 150000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1792933
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5hp1

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.32 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 298193
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

5hp1


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 150.4 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-7z24:
Cryo-EM structure of HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with nevirapine

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万見について

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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 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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