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- EMDB-26157: Cryo-EM structure of BG505 SOSIP HIV-1 Env trimer in complex with... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-26157
タイトルCryo-EM structure of BG505 SOSIP HIV-1 Env trimer in complex with CD4 receptor (D1D2) and broadly neutralizing darpin bnD.9
マップデータ
試料
  • 複合体: BG505 SOSIP HIV-1 Env trimer in complex with CD4 receptor (D1D2) and broadly neutralizing darpin bnD.9
    • タンパク質・ペプチド: Envelope glycoprotein gp120
    • タンパク質・ペプチド: Envelope glycoprotein gp41
    • タンパク質・ペプチド: T-cell surface glycoprotein CD4
    • タンパク質・ペプチド: Broadly neutralizing darpin bnd.9
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードHIV / Env / Broadly Neutralizing / Darpin / CD4 / VIRAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


helper T cell enhancement of adaptive immune response / interleukin-16 binding / interleukin-16 receptor activity / maintenance of protein location in cell / T cell selection / MHC class II protein binding / cellular response to granulocyte macrophage colony-stimulating factor stimulus / interleukin-15-mediated signaling pathway / positive regulation of monocyte differentiation / Nef Mediated CD4 Down-regulation ...helper T cell enhancement of adaptive immune response / interleukin-16 binding / interleukin-16 receptor activity / maintenance of protein location in cell / T cell selection / MHC class II protein binding / cellular response to granulocyte macrophage colony-stimulating factor stimulus / interleukin-15-mediated signaling pathway / positive regulation of monocyte differentiation / Nef Mediated CD4 Down-regulation / Alpha-defensins / positive regulation of kinase activity / regulation of T cell activation / extracellular matrix structural constituent / T cell receptor complex / Other interleukin signaling / enzyme-linked receptor protein signaling pathway / Translocation of ZAP-70 to Immunological synapse / Phosphorylation of CD3 and TCR zeta chains / regulation of calcium ion transport / macrophage differentiation / Generation of second messenger molecules / T cell differentiation / PD-1 signaling / positive regulation of protein kinase activity / Binding and entry of HIV virion / coreceptor activity / positive regulation of plasma membrane raft polarization / positive regulation of receptor clustering / cell surface receptor protein tyrosine kinase signaling pathway / positive regulation of establishment of T cell polarity / T cell activation / positive regulation of calcium-mediated signaling / positive regulation of interleukin-2 production / protein tyrosine kinase binding / host cell endosome membrane / clathrin-coated endocytic vesicle membrane / Vpu mediated degradation of CD4 / calcium-mediated signaling / transmembrane signaling receptor activity / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation / positive regulation of T cell activation / Clathrin-mediated endocytosis / virus receptor activity / Downstream TCR signaling / MHC class II protein complex binding / signaling receptor activity / positive regulation of canonical NF-kappaB signal transduction / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / defense response to Gram-negative bacterium / adaptive immune response / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / positive regulation of MAPK cascade / cell surface receptor signaling pathway / positive regulation of viral entry into host cell / early endosome / viral protein processing / cell adhesion / positive regulation of protein phosphorylation / membrane raft / immune response / endoplasmic reticulum lumen / external side of plasma membrane / fusion of virus membrane with host plasma membrane / virus-mediated perturbation of host defense response / fusion of virus membrane with host endosome membrane / lipid binding / viral envelope / endoplasmic reticulum membrane / positive regulation of DNA-templated transcription / virion attachment to host cell / protein kinase binding / apoptotic process / enzyme binding / structural molecule activity / host cell plasma membrane / virion membrane / signal transduction / protein homodimerization activity / zinc ion binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
CD4, extracellular / T cell CD4 receptor C-terminal region / CD4, extracellular / T cell CD4 receptor C terminal region / T-cell surface antigen CD4 / Immunoglobulin C2-set / Immunoglobulin C2-set domain / Immunoglobulin / Immunoglobulin domain / Envelope glycoprotein Gp160 ...CD4, extracellular / T cell CD4 receptor C-terminal region / CD4, extracellular / T cell CD4 receptor C terminal region / T-cell surface antigen CD4 / Immunoglobulin C2-set / Immunoglobulin C2-set domain / Immunoglobulin / Immunoglobulin domain / Envelope glycoprotein Gp160 / Retroviral envelope protein / Retroviral envelope protein GP41-like / Gp120 core superfamily / Envelope glycoprotein GP120 / Human immunodeficiency virus 1, envelope glycoprotein Gp120 / Immunoglobulin subtype 2 / Immunoglobulin C-2 Type / Immunoglobulin V-Type / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin subtype / Immunoglobulin / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
T-cell surface glycoprotein CD4 / Envelope glycoprotein gp160
類似検索 - 構成要素
生物種Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス) / Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.87 Å
データ登録者Cerutti G / Gorman J
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID) 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Trapping the HIV-1 V3 loop in a helical conformation enables broad neutralization.
著者: Matthias Glögl / Nikolas Friedrich / Gabriele Cerutti / Thomas Lemmin / Young D Kwon / Jason Gorman / Liridona Maliqi / Peer R E Mittl / Maria C Hesselman / Daniel Schmidt / Jacqueline Weber ...著者: Matthias Glögl / Nikolas Friedrich / Gabriele Cerutti / Thomas Lemmin / Young D Kwon / Jason Gorman / Liridona Maliqi / Peer R E Mittl / Maria C Hesselman / Daniel Schmidt / Jacqueline Weber / Caio Foulkes / Adam S Dingens / Tatsiana Bylund / Adam S Olia / Raffaello Verardi / Thomas Reinberg / Nicolas S Baumann / Peter Rusert / Birgit Dreier / Lawrence Shapiro / Peter D Kwong / Andreas Plückthun / Alexandra Trkola /
要旨: The third variable (V3) loop on the human immunodeficiency virus 1 (HIV-1) envelope glycoprotein trimer is indispensable for virus cell entry. Conformational masking of V3 within the trimer allows ...The third variable (V3) loop on the human immunodeficiency virus 1 (HIV-1) envelope glycoprotein trimer is indispensable for virus cell entry. Conformational masking of V3 within the trimer allows efficient neutralization via V3 only by rare, broadly neutralizing glycan-dependent antibodies targeting the closed prefusion trimer but not by abundant antibodies that access the V3 crown on open trimers after CD4 attachment. Here, we report on a distinct category of V3-specific inhibitors based on designed ankyrin repeat protein (DARPin) technology that reinstitute the CD4-bound state as a key neutralization target with up to >90% breadth. Broadly neutralizing DARPins (bnDs) bound V3 solely on open envelope and recognized a four-turn amphipathic α-helix in the carboxy-terminal half of V3 (amino acids 314-324), which we termed 'αV3C'. The bnD contact surface on αV3C was as conserved as the CD4 binding site. Molecular dynamics and escape mutation analyses underscored the functional relevance of αV3C, highlighting the potential of αV3C-based inhibitors and, more generally, of postattachment inhibition of HIV-1.
履歴
登録2022年2月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年4月12日-
マップ公開2023年4月12日-
更新2023年9月27日-
現状2023年9月27日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_26157.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_26157.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.07 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.27
最小 - 最大-0.67234874 - 1.5202782
平均 (標準偏差)0.0042348816 (±0.031717736)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 342.40002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Local refinement map

ファイルemd_26157_additional_1.map
注釈Local refinement map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : BG505 SOSIP HIV-1 Env trimer in complex with CD4 receptor (D1D2) ...

全体名称: BG505 SOSIP HIV-1 Env trimer in complex with CD4 receptor (D1D2) and broadly neutralizing darpin bnD.9
要素
  • 複合体: BG505 SOSIP HIV-1 Env trimer in complex with CD4 receptor (D1D2) and broadly neutralizing darpin bnD.9
    • タンパク質・ペプチド: Envelope glycoprotein gp120
    • タンパク質・ペプチド: Envelope glycoprotein gp41
    • タンパク質・ペプチド: T-cell surface glycoprotein CD4
    • タンパク質・ペプチド: Broadly neutralizing darpin bnd.9
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: BG505 SOSIP HIV-1 Env trimer in complex with CD4 receptor (D1D2) ...

超分子名称: BG505 SOSIP HIV-1 Env trimer in complex with CD4 receptor (D1D2) and broadly neutralizing darpin bnD.9
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)

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分子 #1: Envelope glycoprotein gp120

分子名称: Envelope glycoprotein gp120 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
分子量理論値: 54.064277 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: AENLWVTVYY GVPVWKDAET TLFCASDAKA YETEKHNVWA THACVPTDPN PQEIHLENVT EEFNMWKNNM VEQMHTDIIS LWDQSLKPC VKLTPLCVTL QCTNVTNNIT DDMRGELKNC SFNMTTELRD KKQKVYSLFY RLDVVQINEN QGNRSNNSNK E YRLINCNT ...文字列:
AENLWVTVYY GVPVWKDAET TLFCASDAKA YETEKHNVWA THACVPTDPN PQEIHLENVT EEFNMWKNNM VEQMHTDIIS LWDQSLKPC VKLTPLCVTL QCTNVTNNIT DDMRGELKNC SFNMTTELRD KKQKVYSLFY RLDVVQINEN QGNRSNNSNK E YRLINCNT SAITQACPKV SFEPIPIHYC APAGFAILKC KDKKFNGTGP CPSVSTVQCT HGIKPVVSTQ LLLNGSLAEE EV MIRSENI TNNAKNILVQ FNTPVQINCT RPNNNTRKSI RIGPGQAFYA TGDIIGDIRQ AHCNVSKATW NETLGKVVKQ LRK HFGNNT IIRFANSSGG DLEVTTHSFN CGGEFFYCNT SGLFNSTWIS NTSVQGSNST GSNDSITLPC RIKQIINMWQ RIGQ AMYAP PIQGVIRCVS NITGLILTRD GGSTNSTTET FRPGGGDMRD NWRSELYKYK VVKIEPLGVA PTRCKRRVVG RRRRR R

UniProtKB: Envelope glycoprotein gp160

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分子 #2: Envelope glycoprotein gp41

分子名称: Envelope glycoprotein gp41 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
分子量理論値: 17.146482 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
AVGIGAVFLG FLGAAGSTMG AASMTLTVQA RNLLSGIVQQ QSNLLRAPEA QQHLLKLTVW GIKQLQARVL AVERYLRDQQ LLGIWGCSG KLICCTNVPW NSSWSNRNLS EIWDNMTWLQ WDKEISNYTQ IIYGLLEESQ NQQEKNEQDL LALD

UniProtKB: Envelope glycoprotein gp160

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分子 #3: T-cell surface glycoprotein CD4

分子名称: T-cell surface glycoprotein CD4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 20.50326 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
KKVVLGKKGD TVELTCTASQ KKSIQFHWKN SNQIKILGNQ GSFLTKGPSK LNDRADSRRS LWDQGNFPLI IKNLKIEDSD TYICEVEDQ KEEVQLLVFG LTANSDTHLL QGQSLTLTLE SPPGSSPSVQ CRSPRGKNIQ GGKTLSVSQL ELQDSGTWTC T VLQNQKKV EFKIDIVVLA FQKASNT

UniProtKB: T-cell surface glycoprotein CD4

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分子 #4: Broadly neutralizing darpin bnd.9

分子名称: Broadly neutralizing darpin bnd.9 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 21.214891 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GLNDIFEAQK IEWHEGSGGS DLGKKLLEAA YYGQLDEVRI LMANGADVNA VDVHGITPLH LAAYFGHLEI VEVLLKTGAD VNARDNRGI TPLHLAAAMG HLEIVEVLLK AGADVNAFDE AGDTPLHLAA LKGHLEIVEV LLKHGADVNA QDKFGKTAFD I SIDNGNED ...文字列:
GLNDIFEAQK IEWHEGSGGS DLGKKLLEAA YYGQLDEVRI LMANGADVNA VDVHGITPLH LAAYFGHLEI VEVLLKTGAD VNARDNRGI TPLHLAAAMG HLEIVEVLLK AGADVNAFDE AGDTPLHLAA LKGHLEIVEV LLKHGADVNA QDKFGKTAFD I SIDNGNED IAEVLQKAAK LNLEVLFQGP HHHHHHHH

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分子 #9: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 30 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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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

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 42.0 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

4zmj

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.87 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 115325
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC

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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://pdbjlc1.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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