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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-24684 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of bluetongue virus capsid protein VP5 at low endosomal pH | |||||||||
![]() | Cryo-EM structure of Bluetongue virus at low endosomal pH | |||||||||
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![]() | Bluetongue virus / capsid / membrane penetration / VP5 / VIRAL PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | Outer capsid protein VP5, Orbivirus / Orbivirus outer capsid protein VP5 / viral capsid / structural molecule activity / Outer capsid protein VP5![]() | |||||||||
生物種 | ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.4 Å | |||||||||
![]() | Xia X / Wu WN | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() 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. | |||||||||
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
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-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 93.8 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 14 KB 14 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 161.2 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 5.9 KB | ||
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-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 750.3 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 749.9 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 6.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 7.2 KB | 表示 | |
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-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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マップ
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注釈 | Cryo-EM structure of Bluetongue virus at low endosomal pH | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.36 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
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試料の構成要素
-全体 : Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa)
全体 | 名称: ![]() |
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要素 |
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-超分子 #1: Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa)
超分子 | 名称: Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa) タイプ: virus / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all 詳細: The virus was generated from BHK-21 cell and purified by sucrose gradient. NCBI-ID: 10905 生物種: Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa) Sci species strain: BTV-1 / ウイルスタイプ: VIRION / 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: Yes |
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宿主 | 生物種: ![]() ![]() |
ウイルス殻 | Shell ID: 1 / 直径: 880.0 Å |
-分子 #1: Outer capsid protein VP5
分子 | 名称: Outer capsid protein VP5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 59.070371 KDa |
配列 | 文字列: MGKVIRSLNR FGKKVGNALT SNTAKKIYST IGKAAERFAE SEIGSAAIDG LVQGSVHSII TGESYGESVK QAVLLNVLGS GEEIPDPLS PGERGIQAKL KELEDEQRNE LVRLKYNDKI KEKFGKELEE VYNFMNGEAN AEIEDEKQFD ILNKAVTSYN K ILTEEDLQ ...文字列: MGKVIRSLNR FGKKVGNALT SNTAKKIYST IGKAAERFAE SEIGSAAIDG LVQGSVHSII TGESYGESVK QAVLLNVLGS GEEIPDPLS PGERGIQAKL KELEDEQRNE LVRLKYNDKI KEKFGKELEE VYNFMNGEAN AEIEDEKQFD ILNKAVTSYN K ILTEEDLQ MRRLATALQK EIGERTHAET VMVKEYRDKI DALKNAIEVE RDGMQEEAIQ EIAGMTADVL EAASEEVPLI GA GMATAVA TGRAIEGAYK LKKVINALSG IDLTHLRTPK IEPSVVSTIL EYRAKEIPDN ALAVSVLSKN RAIQENHKEL MHI KNEILP RFKKAMDEEK EICGIEDKVI HPKVMMKFKI PRAQQPQIHV YSAPWDSDDV FFFHCISHHH ANESFFLGFD LSID LVHYE DLTAHWHALG AAQTAAGRTL TEAYREFLNL AISNAFGTQM HTRRLVRSKT VHPIYLGSLH YDISFSDLRG NAQRI VYDD ELQMHILRGP IHFQRRAILG ALKFGCKVLG DRLDVPLFLR NA UniProtKB: Outer capsid protein VP5 |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 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: 5.5 / 構成要素 - 濃度: 20.0 mM / 構成要素 - 名称: sodium citrate |
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グリッド | モデル: PELCO Ultrathin Carbon with Lacey Carbon / 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: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | 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 |
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 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3609 / 平均露光時間: 8.0 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率(公称値): 105000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |