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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-24494 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM Structure of Adeno-Associated Virus Serotype 9 with Engineered Peptide Domain PHP.B (AAV9-PHP.B) | |||||||||
マップデータ | Adeno-Associated Virus Serotype 9 with Engineered Peptide Domain PHP.B (AAV9-PHP.B) | |||||||||
試料 |
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キーワード | Gene Therapy / Adeno-associated virus / AAV / VIRUS | |||||||||
機能・相同性 | Phospholipase A2-like domain / Phospholipase A2-like domain / Parvovirus coat protein VP2 / Parvovirus coat protein VP1/VP2 / Parvovirus coat protein VP2 / Capsid/spike protein, ssDNA virus / T=1 icosahedral viral capsid / structural molecule activity / Capsid protein VP1 機能・相同性情報 | |||||||||
生物種 | Adeno-associated virus 9 (アデノ随伴ウイルス) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.27 Å | |||||||||
データ登録者 | Fluck EC / Pumroy RA | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: J Virol / 年: 2021 タイトル: Context-Specific Function of the Engineered Peptide Domain of PHP.B. 著者: R Alexander Martino / Edwin C Fluck / Jacqueline Murphy / Qiang Wang / Henry Hoff / Ruth A Pumroy / Claudia Y Lee / Joshua J Sims / Soumitra Roy / Vera Y Moiseenkova-Bell / James M Wilson / 要旨: One approach to improve the utility of adeno-associated virus (AAV)-based gene therapy is to engineer the AAV capsid to (i) overcome poor transport through tissue barriers and (ii) redirect the ...One approach to improve the utility of adeno-associated virus (AAV)-based gene therapy is to engineer the AAV capsid to (i) overcome poor transport through tissue barriers and (ii) redirect the broadly tropic AAV to disease-relevant cell types. Peptide- or protein-domain insertions into AAV surface loops can achieve both engineering goals by introducing a new interaction surface on the AAV capsid. However, we understand little about the impact of insertions on capsid structure and the extent to which engineered inserts depend on a specific capsid context to function. Here, we examine insert-capsid interactions for the engineered variant AAV9-PHP.B. The 7-amino-acid peptide insert in AAV9-PHP.B facilitates transport across the murine blood-brain barrier via binding to the receptor Ly6a. When transferred to AAV1, the engineered peptide does not bind Ly6a. Comparative structural analysis of AAV1-PHP.B and AAV9-PHP.B revealed that the inserted 7-amino-acid loop is highly flexible and has remarkably little impact on the surrounding capsid conformation. Our work demonstrates that Ly6a binding requires interactions with both the PHP.B peptide and specific residues from the AAV9 HVR VIII region. An AAV1-based vector that incorporates a larger region of AAV9-PHP.B-including the 7-amino-acid loop and adjacent HVR VIII amino acids-can bind to Ly6a and localize to brain tissue. However, unlike AAV9-PHP.B, this AAV1-based vector does not penetrate the blood-brain barrier. Here we discuss the implications for AAV capsid engineering and the transfer of engineered activities between serotypes. Targeting AAV vectors to specific cellular receptors is a promising strategy for enhancing expression in target cells or tissues while reducing off-target transgene expression. The AAV9-PHP.B/Ly6a interaction provides a model system with a robust biological readout that can be interrogated to better understand the biology of AAV vectors' interactions with target receptors. In this work, we analyzed the sequence and structural features required to successfully transfer the Ly6a receptor-binding epitope from AAV9-PHP.B to another capsid of clinical interest, AAV1. We found that AAV1- and AAV9-based vectors targeted to the same receptor exhibited different brain-transduction profiles. Our work suggests that, in addition to attachment-receptor binding, the capsid context in which this binding occurs is important for a vector's performance. | |||||||||
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 | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_24494.map.gz | 288.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-24494-v30.xml emd-24494.xml | 14.2 KB 14.2 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_24494_fsc.xml | 15.2 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_24494.png | 152.9 KB | ||
Filedesc metadata | emd-24494.cif.gz | 6.1 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-24494 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-24494 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_24494_validation.pdf.gz | 747.9 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_24494_full_validation.pdf.gz | 747.4 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_24494_validation.xml.gz | 14.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_24494_validation.cif.gz | 19.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-24494 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-24494 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_24494.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 307.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Adeno-Associated Virus Serotype 9 with Engineered Peptide Domain PHP.B (AAV9-PHP.B) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.06 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : Adeno-associated virus 9
全体 | 名称: Adeno-associated virus 9 (アデノ随伴ウイルス) |
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要素 |
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-超分子 #1: Adeno-associated virus 9
超分子 | 名称: Adeno-associated virus 9 / タイプ: virus / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all 詳細: AAV9-PHP.B trans plasmid with cis plasmid encoding the CB7-EGFP reporter gene to produce vectors in HEK293 cells via triple transfection. NCBI-ID: 235455 / 生物種: Adeno-associated virus 9 / ウイルスタイプ: SATELLITE / ウイルス・単離状態: SEROTYPE / ウイルス・エンベロープ: No / ウイルス・中空状態: No |
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-分子 #1: Capsid protein VP1
分子 | 名称: Capsid protein VP1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 60 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Adeno-associated virus 9 (アデノ随伴ウイルス) |
分子量 | 理論値: 82.215672 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MAADGYLPDW LEDNLSEGIR EWWALKPGAP QPKANQQHQD NARGLVLPGY KYLGPGNGLD KGEPVNAADA AALEHDKAYD QQLKAGDNP YLKYNHADAE FQERLKEDTS FGGNLGRAVF QAKKRLLEPL GLVEEAAKTA PGKKRPVEQS PQEPDSSAGI G KSGAQPAK ...文字列: MAADGYLPDW LEDNLSEGIR EWWALKPGAP QPKANQQHQD NARGLVLPGY KYLGPGNGLD KGEPVNAADA AALEHDKAYD QQLKAGDNP YLKYNHADAE FQERLKEDTS FGGNLGRAVF QAKKRLLEPL GLVEEAAKTA PGKKRPVEQS PQEPDSSAGI G KSGAQPAK KRLNFGQTGD TESVPDPQPI GEPPAAPSGV GSLTMASGGG APVADNNEGA DGVGSSSGNW HCDSQWLGDR VI TTSTRTW ALPTYNNHLY KQISNSTSGG SSNDNAYFGY STPWGYFDFN RFHCHFSPRD WQRLINNNWG FRPKRLNFKL FNI QVKEVT DNNGVKTIAN NLTSTVQVFT DSDYQLPYVL GSAHEGCLPP FPADVFMIPQ YGYLTLNDGS QAVGRSSFYC LEYF PSQML RTGNNFQFSY EFENVPFHSS YAHSQSLDRL MNPLIDQYLY YLSKTINGSG QNQQTLKFSV AGPSNMAVQG RNYIP GPSY RQQRVSTTVT QNNNSEFAWP GASSWALNGR NSLMNPGPAM ASHKEGEDRF FPLSGSLIFG KQGTGRDNVD ADKVMI TNE EEIKTTNPVA TESYGQVATN HQSAQTLAVP FKAQAQTGWV QNQGILPGMV WQDRDVYLQG PIWAKIPHTD GNFHPSP LM GGFGMKHPPP QILIKNTPVP ADPPTAFNKD KLNSFITQYS TGQVSVEIEW ELQKENSKRW NPEIQYTSNY YKSNNVEF A VNTEGVYSEP RPIGTRYLTR NL UniProtKB: Capsid protein VP1 |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.4 構成要素:
詳細: Supplemented with 0.001% Pluronic F68 | |||||||||||||||
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グリッド | モデル: PELCO Ultrathin Carbon with Lacey Carbon / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: LACEY / 支持フィルム - Film thickness: 3 | |||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: SUPER-RESOLUTION / 実像数: 1380 / 平均電子線量: 38.1 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 / Cs: 2.7 mm |
試料ステージ | ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL |
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得られたモデル | PDB-7rk8: |