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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7rto | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of bluetongue virus capsid protein VP5 at low endosomal pH intermediate state 2 | ||||||
要素 | Outer capsid protein VP5 | ||||||
キーワード | VIRAL PROTEIN / Bluetongue virus / capsid / membrane penetration / VP5 | ||||||
機能・相同性 | Outer capsid protein VP5, Orbivirus / Orbivirus outer capsid protein VP5 / viral capsid / structural molecule activity / Outer capsid protein VP5 機能・相同性情報 | ||||||
生物種 | Bluetongue virus (ブルータングウイルス) | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å | ||||||
データ登録者 | Xia, X. / Wu, W.N. / Cui, Y.X. / Roy, P. / Zhou, Z.H. | ||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nat Microbiol / 年: 2021 タイトル: Bluetongue virus capsid protein VP5 perforates membranes at low endosomal pH during viral entry. 著者: Xian Xia / Weining Wu / Yanxiang Cui / Polly Roy / Z Hong Zhou / 要旨: Bluetongue virus (BTV) is a non-enveloped virus and causes substantial morbidity and mortality in ruminants such as sheep. Fashioning a receptor-binding protein (VP2) and a membrane penetration ...Bluetongue virus (BTV) is a non-enveloped virus and causes substantial morbidity and mortality in ruminants such as sheep. Fashioning a receptor-binding protein (VP2) and a membrane penetration protein (VP5) on the surface, BTV releases its genome-containing core (VP3 and VP7) into the host cell cytosol after perforation of the endosomal membrane. Unlike enveloped ones, the entry mechanisms of non-enveloped viruses into host cells remain poorly understood. Here we applied single-particle cryo-electron microscopy, cryo-electron tomography and structure-guided functional assays to characterize intermediate states of BTV cell entry in endosomes. Four structures of BTV at the resolution range of 3.4-3.9 Å show the different stages of structural rearrangement of capsid proteins on exposure to low pH, including conformational changes of VP5, stepwise detachment of VP2 and a small shift of VP7. In detail, sensing of the low-pH condition by the VP5 anchor domain triggers three major VP5 actions: projecting the hidden dagger domain, converting a surface loop to a protonated β-hairpin that anchors VP5 to the core and stepwise refolding of the unfurling domains into a six-helix stalk. Cryo-electron tomography structures of BTV interacting with liposomes show a length decrease of the VP5 stalk from 19.5 to 15.5 nm after its insertion into the membrane. Our structures, functional assays and structure-guided mutagenesis experiments combined indicate that this stalk, along with dagger domain and the WHXL motif, creates a single pore through the endosomal membrane that enables the viral core to enter the cytosol. Our study unveils the detailed mechanisms of BTV membrane penetration and showcases general methods to study cell entry of other non-enveloped viruses. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7rto.cif.gz | 166.3 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7rto.ent.gz | 124.2 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7rto.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 7rto_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7rto_full_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7rto_validation.xml.gz | 29 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7rto_validation.cif.gz | 43.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/rt/7rto ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/rt/7rto | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 59070.371 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa) (ウイルス) 参照: UniProt: K7QP12 |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa) タイプ: VIRUS 詳細: The virus was generated from BHK-21 cell and purified by sucrose gradient. Entity ID: all / 由来: NATURAL |
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分子量 | 単位: MEGADALTONS / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa) (ウイルス) 株: BTV-1 |
ウイルスについての詳細 | 中空か: YES / エンベロープを持つか: NO / 単離: SPECIES / タイプ: VIRION |
天然宿主 | 生物種: sheep |
ウイルス殻 | 直径: 880 nm |
緩衝液 | pH: 5.5 |
緩衝液成分 | 濃度: 20 mM / 名称: sodium citrate |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. グリッドのタイプ: PELCO Ultrathin Carbon with Lacey Carbon |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 105000 X / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: BASIC |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3609 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING ONLY | ||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 913440 | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 103469 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: OTHER | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 3J9E Accession code: 3J9E / Source name: PDB / タイプ: experimental model | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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