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- EMDB-8898: Clostridioides difficileC toxinB with DLD-4 darpin -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8898
タイトルClostridioides difficileC toxinB with DLD-4 darpin
マップデータClostridioides difficileC toxinB with DLD-4 darpin
試料
  • 複合体: ternary complex of tcdB and DLD-4 darpin
    • タンパク質・ペプチド: Toxin B
    • タンパク質・ペプチド: DLD-4 darpin
キーワードTOXIN-PROTEIN BINDING complex
機能・相同性
機能・相同性情報


glucosyltransferase activity / host cell cytosol / 転移酵素; グリコシル基を移すもの; 六炭糖残基を移すもの / cysteine-type peptidase activity / host cell endosome membrane / toxin activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / lipid binding / host cell plasma membrane / proteolysis ...glucosyltransferase activity / host cell cytosol / 転移酵素; グリコシル基を移すもの; 六炭糖残基を移すもの / cysteine-type peptidase activity / host cell endosome membrane / toxin activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / lipid binding / host cell plasma membrane / proteolysis / extracellular region / membrane / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
TcdA/TcdB toxin, N-terminal helical domain / TcdB toxin N-terminal helical domain / Dermonecrotic/RTX toxin, membrane localization domain / TcdA/TcdB toxin, catalytic glycosyltransferase domain / Membrane Localization Domain / TcdA/TcdB catalytic glycosyltransferase domain / TcdA/TcdB toxin, pore forming domain / TcdA/TcdB pore forming domain / CGT/MARTX, cysteine protease (CPD) domain / CGT/MARTX, cysteine protease (CPD) domain superfamily ...TcdA/TcdB toxin, N-terminal helical domain / TcdB toxin N-terminal helical domain / Dermonecrotic/RTX toxin, membrane localization domain / TcdA/TcdB toxin, catalytic glycosyltransferase domain / Membrane Localization Domain / TcdA/TcdB catalytic glycosyltransferase domain / TcdA/TcdB toxin, pore forming domain / TcdA/TcdB pore forming domain / CGT/MARTX, cysteine protease (CPD) domain / CGT/MARTX, cysteine protease (CPD) domain superfamily / Peptidase C80 family / CGT/MARTX cysteine protease (CPD) domain profile. / Choline-binding repeat / Putative cell wall binding repeat / Cell wall/choline-binding repeat / Cell wall-binding repeat profile. / Nucleotide-diphospho-sugar transferases
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Clostridioides difficile (バクテリア) / Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.0 Å
データ登録者Zhang J / Jiang M
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41GM103832 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24GM116787 米国
Welch FoundationA-1863 米国
引用ジャーナル: PLoS Biol / 年: 2019
タイトル: Selection and characterization of ultrahigh potency designed ankyrin repeat protein inhibitors of C. difficile toxin B.
著者: Rudo Simeon / Mengqiu Jiang / Ana M Chamoun-Emanuelli / Hua Yu / Yongrong Zhang / Ran Meng / Zeyu Peng / Joanita Jakana / Junjie Zhang / Hanping Feng / Zhilei Chen /
要旨: Clostridium difficile infection (CDI) is a major nosocomial disease associated with significant morbidity and mortality. The pathology of CDI stems primarily from the 2 C. difficile-secreted ...Clostridium difficile infection (CDI) is a major nosocomial disease associated with significant morbidity and mortality. The pathology of CDI stems primarily from the 2 C. difficile-secreted exotoxins-toxin A (TcdA) and toxin B (TcdB)-that disrupt the tight junctions between epithelial cells leading to the loss of colonic epithelial barrier function. Here, we report the engineering of a series of monomeric and dimeric designed ankyrin repeat proteins (DARPins) for the neutralization of TcdB. The best dimeric DARPin, DLD-4, inhibited TcdB with a half maximal effective concentration (EC50) of 4 pM in vitro, representing an approximately 330-fold higher potency than the Food and Drug Administration (FDA)-approved anti-TcdB monoclonal antibody bezlotoxumab in the same assay. DLD-4 also protected mice from a toxin challenge in vivo. Cryo-electron microscopy (cryo-EM) studies revealed that the 2 constituent DARPins of DLD-4-1.4E and U3-bind the central and C-terminal regions of the delivery domain of TcdB. Competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) studies showed that the DARPins 1.4E and U3 interfere with the interaction between TcdB and its receptors chondroitin sulfate proteoglycan 4 (CSPG4) and frizzled class receptor 2 (FZD2), respectively. Our cryo-EM studies revealed a new conformation of TcdB (both apo- and DARPin-bound at pH 7.4) in which the combined repetitive oligopeptides (CROPS) domain points away from the delivery domain. This conformation of the CROPS domain is in stark contrast to that seen in the negative-stain electron microscopy (EM) structure of TcdA and TcdB at the same pH, in which the CROPS domain bends toward and "kisses" the delivery domain. The ultrapotent anti-TcdB molecules from this study serve as candidate starting points for CDI drug development and provide new biological tools for studying the pathogenicity of C. difficile. The structural insights regarding both the "native" conformation of TcdB and the putative sites of TcdB interaction with the FZD2 receptor, in particular, should help accelerate the development of next-generation anti-C. difficile toxin therapeutics.
履歴
登録2017年8月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2017年9月13日-
マップ公開2018年8月22日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.076
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.076
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6ar6
  • 表面レベル: 0.076
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_8898.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_8898.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 4.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Clostridioides difficileC toxinB with DLD-4 darpin
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
3 Å/pix.
x 108 pix.
= 324. Å		3 Å/pix.
x 108 pix.
= 324. Å		3 Å/pix.
x 108 pix.
= 324. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 3 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: 0.076 / ムービー #1: 0.076
最小 - 最大-0.2062523 - 0.40994412
平均 (標準偏差)0.001580446 (±0.014951671)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ108108108
Spacing108108108
セルA=B=C: 324.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z333
M x/y/z108108108
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z324.000324.000324.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-34-26-36
NX/NY/NZ528549
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS108108108
D min/max/mean-0.2060.4100.002

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : ternary complex of tcdB and DLD-4 darpin

全体名称: ternary complex of tcdB and DLD-4 darpin
要素
  • 複合体: ternary complex of tcdB and DLD-4 darpin
    • タンパク質・ペプチド: Toxin B
    • タンパク質・ペプチド: DLD-4 darpin

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超分子 #1: ternary complex of tcdB and DLD-4 darpin

超分子名称: ternary complex of tcdB and DLD-4 darpin / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Clostridioides difficile (バクテリア)

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分子 #1: Toxin B

分子名称: Toxin B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ
由来(天然)生物種: Clostridioides difficile (バクテリア)
分子量理論値: 235.481438 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: VNRKQLEKMA NVRFRTQEDE YVAILDALEE YHNMSENTVV EKYLKLKDIN SLTDIYIDTY KKSGRNKALK KFKEYLVTEV LELKNNNLT PVEKNLHFVW IGGQINDTAI NYINQWKDVN SDYNVNVFYD SNAFLINTLK KTVVESAIND TLESFRENLN D PRFDYNKF ...文字列:
VNRKQLEKMA NVRFRTQEDE YVAILDALEE YHNMSENTVV EKYLKLKDIN SLTDIYIDTY KKSGRNKALK KFKEYLVTEV LELKNNNLT PVEKNLHFVW IGGQINDTAI NYINQWKDVN SDYNVNVFYD SNAFLINTLK KTVVESAIND TLESFRENLN D PRFDYNKF FRKRMEIIYD KQKNFINYYK AQREENPELI IDDIVKTYLS NEYSKEIDEL NTYIEESLNK ITQNSGNDVR NF EEFKNGE SFNLYEQELV ERWNLAAASD ILRISALKEI GGMYLDVDML PGIQPDLFES IEKPSSVTVD FWEMTKLEAI MKY KEYIPE YTSEHFDMLD EEVQSSFESV LASKSDKSEI FSSLGDMEAS PLEVKIAFNS KGIINQGLIS VKDSYCSNLI VKQI ENRYK ILNNSLNPAI SEDNDFNTTT NTFIDSIMAE ANADNGRFMM ELGKYLRVGF FPDVKTTINL SGPEAYAAAY QDLLM FKEG SMNIHLIEAD LRNFEISKTN ISQSTEQEMA SLWSFDDARA KAQFEEYKRN YFEGSLGEDD NLDFSQNIVV DKEYLL EKI SSLARSSERG YIHYIVQLQG DKISYEAACN LFAKTPYDSV LFQKNIEDSE IAYYYNPGDG EIQEIDKYKI PSIISDR PK IKLTFIGHGK DEFNTDIFAG FDVDSLSTEI EAAIDLAKED ISPKSIEINL LGCNMFSYSI NVEETYPGKL LLKVKDKI S ELMPSISQDS IIVSANQYEV RINSEGRREL LDHSGEWINK EESIIKDISS KEYISFNPKE NKITVKSKNL PELSTLLQE IRNNSNSSDI ELEEKVMLTE CEINVISNID TQIVEERIEE AKNLTSDSIN YIKDEFKLIE SISDALCDLK QQNELEDSHF ISFEDISET DEGFSIRFIN KETGESIFVE TEKTIFSEYA NHITEEISKI KGTIFDTVNG KLVKKVNLDT THEVNTLNAA F FIQSLIEY NSSKESLSNL SVAMKVQVYA QLFSTGLNTI TDAAKVVELV STALDETIDL LPTLSEGLPI IATIIDGVSL GA AIKELSE TSDPLLRQEI EAKIGIMAVN LTTATTAIIT SSLGIASGFS ILLVPLAGIS AGIPSLVNNE LVLRDKATKV VDY FKHVSL VETEGVFTLL DDKIMMPQDD LVISEIDFNN NSIVLGKCEI WRMEGGSGHT VTDDIDHFFS APSITYREPH LSIY DVLEV QKEELDLSKD LMVLPNAPNR VFAWETGWTP GLRSLENDGT KLLDRIRDNY EGEFYWRYFA FIADALITTL KPRYE DTNI RINLDSNTRS FIVPIITTEY IREKLSYSFY GSGGTYALSL SQYNMGINIE LSESDVWIID VDNVVRDVTI ESDKIK KGD LIEGILSTLS IEENKIILNS HEINFSGEVN GSNGFVSLTF SILEGINAII EVDLLSKSYK LLISGELKIL MLNSNHI QQ KIDYIGFNSE LQKNIPYSFV DSEGKENGFI NGSTKEGLFV SELPDVVLIS KVYMDDSKPS FGYYSNNLKD VKVITKDN V NILTGYYLKD DIKISLSLTL QDEKTIKLNS VHLDESGVAE ILKFMNRKGN TNTSDSLMSF LESMNIKSIF VNFLQSNIK FILDANFIIS GTTSIGQFEF ICDENDNIQP YFIKFNTLET NYTLYVGNRQ NMIVEPNYDL DDSGDISSTV INFSQKYLYG IDSCVNKVV ISPNIYTDEI NITPVYETNN TYPEVIVLDA NYINEKINVN INDLSIRYVW SNDGNDFILM STSEENKVSQ V KIRFVNVF KDKTLANKLS FNFSDKQDVP VSEIILSFGL IYINDSLYYF KPPVNNLITG FVTVGDDKYY FNPINGGAAS IG ETIIDDK NYYFNQSGVL QTGVFSTEDG FKYFAPANTL DENLEGEAID FTGKLIIDEN IYYFDDNYRG AVEWKELDGE MHY FSPETG KAFKGLNQIG DYKYYFNSDG VMQKGFVSIN DNKHYFDDSG VMKVGYTEID GKHFYFAENG EMQIGVFNTE DGFK YFAHH NEDLGNEEGE EISYSGILNF NNKIYYFDDS FTAVVGWKDL EDGSKYYFDE DTAEAYILEH HH

UniProtKB: Toxin B, Toxin B

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分子 #2: DLD-4 darpin

分子名称: DLD-4 darpin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
分子量理論値: 34.299195 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SDLGKKLLEA ARAGQDDEVR ILMANGADVN ADDRIGMTPL HLAAIGGHLE IVEVLLKNGA DVNADDVHGR TPLHLAAGRG HLEIVEVLH GADVNAPDRW GRTPLHLAAH HGHLEIVEVL LKYGADVNAQ DKFGKTAFDI SIDSGNEDLA EILQSSSEFG G GGSGGGGS ...文字列:
SDLGKKLLEA ARAGQDDEVR ILMANGADVN ADDRIGMTPL HLAAIGGHLE IVEVLLKNGA DVNADDVHGR TPLHLAAGRG HLEIVEVLH GADVNAPDRW GRTPLHLAAH HGHLEIVEVL LKYGADVNAQ DKFGKTAFDI SIDSGNEDLA EILQSSSEFG G GGSGGGGS GGGGSASDLG KKLLEAARAG QDDEVRILMA NGADVNATDH LGVTPLHLAA VLGHLEIVEV LLKHGADVNA YD ILGRTPL HLAAWRGHLE IVEVLLKYGA DVNADDTSGT TPLHLAAGEG HLEIVEVLLK YGADVNAQDK FGKTAFDISI DNG NEDLAE IL

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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

緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法 #1

Microscopy ID1
顕微鏡JEOL 3200FSC
撮影Image recording ID: 1
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 30.0 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

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電子顕微鏡法 #1~

Microscopy ID1
顕微鏡FEI TECNAI F20
撮影Image recording ID: 2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 30.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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
実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company

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画像解析

Image recording ID1
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
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: 9.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 84420
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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)

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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