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- PDB-7tdn: CryoEM Structure of sFab COP-3 Complex with human claudin-4 and C... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7tdn
タイトルCryoEM Structure of sFab COP-3 Complex with human claudin-4 and Clostridium perfringens enterotoxin C-terminal domain
要素
  • COP-3 Fab Heavy chain
  • COP-3 Fab Light chain
  • Claudin-4
  • Heat-labile enterotoxin B chain
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Claudin / cell adhesion / enterotoxin / Fab / antibody fragment
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of metallopeptidase activity / calcium-independent cell-cell adhesion via plasma membrane cell-adhesion molecules / Tight junction interactions / bicellular tight junction assembly / apicolateral plasma membrane / tight junction / regulation of cell morphogenesis / positive regulation of wound healing / renal absorption / chloride channel activity ...positive regulation of metallopeptidase activity / calcium-independent cell-cell adhesion via plasma membrane cell-adhesion molecules / Tight junction interactions / bicellular tight junction assembly / apicolateral plasma membrane / tight junction / regulation of cell morphogenesis / positive regulation of wound healing / renal absorption / chloride channel activity / chloride channel complex / lateral plasma membrane / bicellular tight junction / establishment of skin barrier / basal plasma membrane / response to progesterone / female pregnancy / circadian rhythm / transmembrane signaling receptor activity / cell-cell junction / toxin activity / cell adhesion / positive regulation of cell migration / apical plasma membrane / structural molecule activity / extracellular region / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Claudin-4 / Claudin / Claudin, conserved site / Claudin family signature. / Clostridium enterotoxin / Clostridium enterotoxin / PMP-22/EMP/MP20/Claudin family / PMP-22/EMP/MP20/Claudin superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Claudin-4 / Heat-labile enterotoxin B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Clostridium perfringens (ウェルシュ菌)
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: 5 Å
データ登録者Vecchio, A.J.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM138368 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM117372 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2022
タイトル: Development, structure, and mechanism of synthetic antibodies that target claudin and Clostridium perfringens enterotoxin complexes.
著者: Benjamin J Orlando / Pawel K Dominik / Sourav Roy / Chinemerem P Ogbu / Satchal K Erramilli / Anthony A Kossiakoff / Alex J Vecchio /
要旨: Strains of Clostridium perfringens produce a two-domain enterotoxin (CpE) that afflicts humans and domesticated animals, causing prevalent gastrointestinal illnesses. CpE's C-terminal domain (cCpE) ...Strains of Clostridium perfringens produce a two-domain enterotoxin (CpE) that afflicts humans and domesticated animals, causing prevalent gastrointestinal illnesses. CpE's C-terminal domain (cCpE) binds cell surface receptors, followed by a restructuring of its N-terminal domain to form a membrane-penetrating β-barrel pore, which is toxic to epithelial cells of the gut. The claudin family of membrane proteins are known receptors for CpE and also control the architecture and function of cell-cell contacts (tight junctions) that create barriers to intercellular molecular transport. CpE binding and assembly disables claudin barrier function and induces cytotoxicity via β-pore formation, disrupting gut homeostasis; however, a structural basis of this process and strategies to inhibit the claudin-CpE interactions that trigger it are both lacking. Here, we used a synthetic antigen-binding fragment (sFab) library to discover two sFabs that bind claudin-4 and cCpE complexes. We established these sFabs' mode of molecular recognition and binding properties and determined structures of each sFab bound to claudin-4-cCpE complexes using cryo-EM. The structures reveal that the sFabs bind a shared epitope, but conform distinctly, which explains their unique binding equilibria. Mutagenesis of antigen/sFab interfaces observed therein result in binding changes, validating the structures, and uncovering the sFab's targeting mechanism. From these insights, we generated a model for CpE's claudin-bound β-pore that predicted sFabs would not prevent cytotoxicity, which we then verified in vivo. Taken together, this work demonstrates the development and mechanism of claudin/cCpE-binding sFabs that provide a framework and strategy for obstructing claudin/CpE assembly to treat CpE-linked gastrointestinal diseases.
履歴
登録2022年1月1日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年2月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年8月24日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22022年9月21日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume
改定 1.32024年1月17日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-25835
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-25835
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Claudin-4
B: Heat-labile enterotoxin B chain
H: COP-3 Fab Heavy chain
L: COP-3 Fab Light chain


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)86,2214
ポリマ－86,2214
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Claudin-4 / Clostridium perfringens enterotoxin receptor / CPE-R / CPE-receptor / Williams-Beuren syndrome ...Clostridium perfringens enterotoxin receptor / CPE-R / CPE-receptor / Williams-Beuren syndrome chromosomal region 8 protein


分子量: 22090.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CLDN4, CPER, CPETR1, WBSCR8 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: O14493
#2: タンパク質 Heat-labile enterotoxin B chain


分子量: 15114.945 Da / 分子数: 1 / Fragment: C-terminal domain (UNP residues 192-319) / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Clostridium perfringens (ウェルシュ菌)
遺伝子: cpe / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P01558
#3: 抗体 COP-3 Fab Heavy chain


分子量: 25286.066 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#4: 抗体 COP-3 Fab Light chain


分子量: 23729.328 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素名称: Human claudin-4/cCpE/COP-3 Complex / タイプ: COMPLEX / 詳細: COP-3 sFab fragment bound to Claudin-4/cCpE complex / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 85 kDa/nm / 実験値: NO
緩衝液pH: 7.4
試料濃度: 6 mg/ml / 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サイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 120000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 39.6 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3758631

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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
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2cryoSPARC画像取得
4cryoSPARCCTF補正
7Coot0.9モデルフィッティング
12cryoSPARC３次元再構成
13PHENIX1.19.2-4158モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 305927
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 305927 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 413.26 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Accession code: 7TDM / Initial refinement model-ID: 1 / PDB-ID: 7TDM

7tdm

/ Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB chain-ID
1A
2B
3H
4L
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0025800
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.6267901
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.725804
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.043904
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.004998

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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://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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万見 (Yorodumi)

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  • 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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