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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-2706 | |||||||||
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タイトル | The structure of the immature HIV-1 capsid in intact virus particles at sub-nm resolution | |||||||||
![]() | Subtomogram averaging reconstruction of the immature HIV-1 capsid from intact virus particles | |||||||||
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![]() | immature HIV / Retrovirus / Maturation / capsid / Gag | |||||||||
機能・相同性 | Retroviral nucleocapsid Gag protein p24, N-terminal / gag protein p24 N-terminal domain / viral process / Retrovirus capsid, C-terminal / viral capsid / Retrovirus capsid, N-terminal / p24![]() | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() | |||||||||
手法 | サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8.8 Å | |||||||||
![]() | Schur FKM / Hagen WJH / Rumlova M / Ruml T / Mueller B / Kraeusslich H-G / Briggs JAG | |||||||||
![]() | ![]() タイトル: Structure of the immature HIV-1 capsid in intact virus particles at 8.8 Å resolution. 著者: Florian K M Schur / Wim J H Hagen / Michaela Rumlová / Tomáš Ruml / Barbara Müller / Hans-Georg Kräusslich / John A G Briggs / ![]() ![]() 要旨: Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) assembly proceeds in two stages. First, the 55 kilodalton viral Gag polyprotein assembles into a hexameric protein lattice at the plasma membrane of the ...Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) assembly proceeds in two stages. First, the 55 kilodalton viral Gag polyprotein assembles into a hexameric protein lattice at the plasma membrane of the infected cell, inducing budding and release of an immature particle. Second, Gag is cleaved by the viral protease, leading to internal rearrangement of the virus into the mature, infectious form. Immature and mature HIV-1 particles are heterogeneous in size and morphology, preventing high-resolution analysis of their protein arrangement in situ by conventional structural biology methods. Here we apply cryo-electron tomography and sub-tomogram averaging methods to resolve the structure of the capsid lattice within intact immature HIV-1 particles at subnanometre resolution, allowing unambiguous positioning of all α-helices. The resulting model reveals tertiary and quaternary structural interactions that mediate HIV-1 assembly. Strikingly, these interactions differ from those predicted by the current model based on in vitro-assembled arrays of Gag-derived proteins from Mason-Pfizer monkey virus. To validate this difference, we solve the structure of the capsid lattice within intact immature Mason-Pfizer monkey virus particles. Comparison with the immature HIV-1 structure reveals that retroviral capsid proteins, while having conserved tertiary structures, adopt different quaternary arrangements during virus assembly. The approach demonstrated here should be applicable to determine structures of other proteins at subnanometre resolution within heterogeneous environments. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 9.8 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 11.2 KB 11.2 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 760.9 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
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注釈 | Subtomogram averaging reconstruction of the immature HIV-1 capsid from intact virus particles | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 2.025 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 : intact HIV-1 particles treated with the protease inhibitor Amprenavir
全体 | 名称: intact HIV-1 particles treated with the protease inhibitor Amprenavir |
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要素 |
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-超分子 #1000: intact HIV-1 particles treated with the protease inhibitor Amprenavir
超分子 | 名称: intact HIV-1 particles treated with the protease inhibitor Amprenavir タイプ: sample / ID: 1000 / 集合状態: Homohexameric / Number unique components: 1 |
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-超分子 #1: Human immunodeficiency virus 1
超分子 | 名称: Human immunodeficiency virus 1 / タイプ: virus / ID: 1 / Name.synonym: HIV-1 / NCBI-ID: 11676 / 生物種: Human immunodeficiency virus 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: Yes / ウイルス・中空状態: No / Syn species name: HIV-1 |
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宿主 | 生物種: ![]() |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | サブトモグラム平均法 |
試料の集合状態 | particle |
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試料調製
緩衝液 | pH: 6.5 / 詳細: 25mM MES pH 6.5, 150mM NaCl |
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グリッド | 詳細: C-Flat 2/2-2C glow discharged |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK II 手法: Degassed C-Flat 2/2-2C grids were glow discharged for 30 seconds at 20 mA. Virus solution was diluted in PBS containing 10nm colloidal gold. 2 ul of this mixture was applied to a grid. Blotting time: 2 seconds |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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アライメント法 | Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at nominal working magnification |
特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GATAN GIF 2002 |
日付 | 2013年8月13日 |
撮影 | カテゴリ: CCD / フィルム・検出器のモデル: GATAN MULTISCAN / 平均電子線量: 40 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 200 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 4.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.2 µm / 倍率(公称値): 42000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER Tilt series - Axis1 - Min angle: -45 ° / Tilt series - Axis1 - Max angle: 60 ° |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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画像解析
詳細 | Subtomogram averaging calculations were performed using the AV3 and TOM packages. Subtomograms were extracted from the surface of the virus. |
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最終 再構成 | 想定した対称性 - 点群: C6 (6回回転対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 8.8 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: TOM, AV3 詳細: Reconstruction carried out using subtomogram averaging. Subtomogram averaging was performed using scripts from the TOM (Nickell et al, 2005) and AV3 (Foerster et al, 2005) packages. 使用したサブトモグラム数: 32455 |
CTF補正 | 詳細: Phase flipping of individual tilts |
-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: Chain - Chain ID: 1 |
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ソフトウェア | 名称: Chimera, MDFF |
詳細 | Structures for the CA-NTD (PDB 1L6N, chain 1) and CA-CTD (PDB 3DS2, one monomer) were rigid body docked into the EM-density using the "Fit in map" option in chimera. The rigid body fit was further refined using Molecular Dynamics Flexible Fitting. |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT |
得られたモデル | ![]() PDB-4usn: |
-原子モデル構築 2
初期モデル | PDB ID: |
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ソフトウェア | 名称: Chimera, MDFF |
詳細 | Structures for the CA-NTD (PDB 1L6N, chain 1) and CA-CTD (PDB 3DS2, one monomer) were rigid body docked into the EM-density using the "Fit in map" option in chimera. The rigid body fit was further refined using Molecular Dynamics Flexible Fitting. |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT |
得られたモデル | ![]() PDB-4usn: |