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- EMDB-8939: Mechanism of cellular recognition by PCV2 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8939
タイトルMechanism of cellular recognition by PCV2
マップデータPCV2
試料PCV2 != Porcine circovirus 2

PCV2

  • ウイルス: Porcine circovirus 2 (ウイルス)
    • タンパク質・ペプチド: Putative capsid protein
キーワードviral jelly-roll / VIRUS LIKE PARTICLE
機能・相同性
機能・相同性情報


viral capsid assembly / T=1 icosahedral viral capsid / viral penetration into host nucleus / host cell / endocytosis involved in viral entry into host cell / host cell nucleus / virion attachment to host cell
類似検索 - 分子機能
Circovirus capsid protein / Circovirus capsid superfamily / Circovirus capsid protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Putative capsid protein
類似検索 - 構成要素
生物種Porcine circovirus 2 (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: 3.3 Å
データ登録者Khayat R / Dhindwal S
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)5SC1AI114843 米国
引用ジャーナル: J Virol / 年: 2019
タイトル: Porcine Circovirus 2 Uses a Multitude of Weak Binding Sites To Interact with Heparan Sulfate, and the Interactions Do Not Follow the Symmetry of the Capsid.
著者: Sonali Dhindwal / Bryant Avila / Shanshan Feng / Reza Khayat /
要旨: Porcine circovirus 2 (PCV2) is the smallest pathogenic virus capable of autonomous replication within its host. Infections result in immunosuppression and subsequent death of the host and are ...Porcine circovirus 2 (PCV2) is the smallest pathogenic virus capable of autonomous replication within its host. Infections result in immunosuppression and subsequent death of the host and are initiated via the attachment of the PCV2 icosahedral capsid to heparan sulfate (HS) and chondroitin sulfate B (CSB) glycosaminoglycans on the cell surface. However, the underlying mechanism of structural recognition remains to be explored. Using heparin, a routinely used analog of heparan sulfate, we demonstrate that increasing lengths of heparin exhibit a greater affinity toward PCV2. Our competition assays indicate that dextran sulfate (8 kDa) has a higher affinity for PCV2 than heparin (12 kDa), chondroitin sulfate B (41 kDa), hyaluronic acid (1.6 MDa), and dextran (6 kDa). This suggests that polymers high in sulfate content are capable of competing with the PCV2-heparan sulfate interaction and, thus, have the potential to inhibit PCV2 infection. Finally, we visualized the interaction between heparin and the PCV2 capsid using cryo-electron microscopy single-particle analysis, symmetry expansion, and focused classification. The image reconstructions provide the first example of an asymmetric distribution of heparin on the surface of an icosahedral virus capsid. We demonstrate that each of the 60 capsid subunits that generate the T1 capsid can bind heparin via one of five binding sites. However, not all of the binding sites were occupied by heparin, and only one-third to two-thirds of the binding sites were occupied. The binding sites are defined by arginine, lysine, and polar amino acids. Mutating the arginine, lysine, and polar amino acids to alanine diminished the binding capacity of PCV2 to heparin. It has been demonstrated that porcine circovirus 2 (PCV2) attaches to cells via heparan sulfate (HS) and chondroitin sulfate B (CSB) glycosaminoglycans; however, the underlying structural mechanism describing the HS/CSB recognition by PCV2 remains to be explored. We used cryo-electron microscopy with single-particle analysis, symmetry expansion, and focused classification to visualize the interaction between the PCV2 capsid and heparin, an analog of heparan sulfate, to better than 3.6-Å resolution. We observed that the interaction between PCV2 and heparin does not adhere to the icosahedral symmetry of the capsid. To the best of our knowledge, this is the first example where the interaction between heparin and an icosahedral capsid does not follow the symmetry elements of the capsid. Our findings also suggest that anionic polymers, such as dextran sulfate, may act to inhibit PCV2 infection.
履歴
登録2018年7月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年8月22日-
マップ公開2018年12月26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: 0.035
  • 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: 0.035
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6dzu
  • 表面レベル: 0.035
  • UCSF Chimera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
  • 原子モデルPDB-6dzu
  • Jmol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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_8939.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_8939.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈PCV2
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.)
1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 Å		1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 Å		1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 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: 1.09 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: 0.035 / ムービー #1: 0.035
最小 - 最大-0.13677017 - 0.21898726
平均 (標準偏差)0.002267043 (±0.015990762)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 279.04 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.091.091.09
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z279.040279.040279.040
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.1370.2190.002

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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 : PCV2

全体名称: PCV2
要素
  • ウイルス: Porcine circovirus 2 (ウイルス)
    • タンパク質・ペプチド: Putative capsid protein

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超分子 #1: Porcine circovirus 2

超分子名称: Porcine circovirus 2 / タイプ: virus / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / NCBI-ID: 85708 / 生物種: Porcine circovirus 2 / ウイルスタイプ: VIRUS-LIKE PARTICLE / ウイルス・単離状態: SPECIES / ウイルス・エンベロープ: No / ウイルス・中空状態: No
宿主生物種: Sus scrofa (ブタ)
ウイルス殻Shell ID: 1 / 名称: Capsid protein / 直径: 215.0 Å / T番号(三角分割数): 1

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分子 #1: Putative capsid protein

分子名称: Putative capsid protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 60 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Porcine circovirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 21.913668 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: GIFNTRLSRT FGYTIKRTTV KTPSWAVDMM RFNINDFLPP GGGSNPRSVP FEYYRIRKVK VEFWPCSPIT QGDRGVGSSA VILDDNFVT KATALTYDPY VNYSSRHTIT QPFSYHSRYF TPKPVLDSTI DYFQPNNKRN QLWLRLQTAG NVDHVGLGTA F ENSIYDQE ...文字列:
GIFNTRLSRT FGYTIKRTTV KTPSWAVDMM RFNINDFLPP GGGSNPRSVP FEYYRIRKVK VEFWPCSPIT QGDRGVGSSA VILDDNFVT KATALTYDPY VNYSSRHTIT QPFSYHSRYF TPKPVLDSTI DYFQPNNKRN QLWLRLQTAG NVDHVGLGTA F ENSIYDQE YNIRVTMYVQ FREFNLKDPP L

UniProtKB: Putative capsid protein

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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0.718 mg/mL
緩衝液pH: 7
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMHEPES(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)
250.0 mMNaClSodium Chloride
0.1 mMTCEPTris(2-carboxyethyl)phosphine
2.0 mMEDTAEthylenediaminetetraacetic acid
グリッドモデル: Homemade / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: LACEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: Grids are from TedPella: 01824
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 4 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細This sample was monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-50 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1149 / 平均露光時間: 5.0 sec. / 平均電子線量: 35.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 3.2 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 0.28 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
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: 54409
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

3r0r


詳細: low pass filtered to 60 Angstroms
最終 再構成想定した対称性 - 点群: I (正20面体型対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 28938
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類クラス数: 3 / 平均メンバー数/クラス: 10000 / ソフトウェア - 名称: RELION

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 35.5 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-6dzu:
Mechanism of cellular recognition by PCV2

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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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