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基本情報
登録情報 | ![]() | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of E. coli FimH lectin domain bound to Fabs 440-2 and 454-3 | |||||||||
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![]() | Antigen / complex / adhesion / STRUCTURAL PROTEIN / CELL ADHESION / SUGAR BINDING PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | ![]() pilus tip / mechanosensory behavior / cell adhesion involved in single-species biofilm formation / pilus / cell-substrate adhesion / D-mannose binding / host cell membrane / cell adhesion 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
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: 4.24 Å | |||||||||
![]() | Lees JA / Han S | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Structure-based design of an immunogenic, conformationally stabilized FimH antigen for a urinary tract infection vaccine. 著者: Natalie C Silmon de Monerri / Ye Che / Joshua A Lees / Jayasankar Jasti / Huixian Wu / Matthew C Griffor / Srinivas Kodali / Julio Cesar Hawkins / Jacqueline Lypowy / Christopher Ponce / ...著者: Natalie C Silmon de Monerri / Ye Che / Joshua A Lees / Jayasankar Jasti / Huixian Wu / Matthew C Griffor / Srinivas Kodali / Julio Cesar Hawkins / Jacqueline Lypowy / Christopher Ponce / Kieran Curley / Alexandre Esadze / Juan Carcamo / Thomas McLellan / David Keeney / Arthur Illenberger / Yury V Matsuka / Suman Shanker / Laurent Chorro / Alexey V Gribenko / Seungil Han / Annaliesa S Anderson / Robert G K Donald / ![]() 要旨: Adhesion of E. coli to the urinary tract epithelium is a critical step in establishing urinary tract infections. FimH is an adhesin positioned on the fimbrial tip which binds to mannosylated proteins ...Adhesion of E. coli to the urinary tract epithelium is a critical step in establishing urinary tract infections. FimH is an adhesin positioned on the fimbrial tip which binds to mannosylated proteins on the urinary tract epithelium via its lectin domain (FimHLD). FimH is of interest as a target of vaccines to prevent urinary tract infections (UTI). Previously, difficulties in obtaining purified recombinant FimH from E. coli along with the poor inherent immunogenicity of FimH have hindered the development of effective FimH vaccine candidates. To overcome these challenges, we have devised a novel production method using mammalian cells to produce high yields of homogeneous FimH protein with comparable biochemical and immunogenic properties to FimH produced in E. coli. Next, to optimize conformational stability and immunogenicity of FimH, we used a computational approach to design improved FimH mutants and evaluated their biophysical and biochemical properties, and murine immunogenicity using a bacterial adhesion inhibition assay. This approach identified an immunogenic FimH variant (FimH-donor-strand complemented with FimG peptide 'triple mutant', FimH-DSG TM) capable of blocking bacterial adhesion that is produced at high yields in mammalian cells. By x-ray crystallography, we confirmed that the stabilized structure of the FimHLD in FimH-DSG TM is similar to native FimH on the fimbrial tip. Characterization of monoclonal antibodies elicited by FimH-DSG that can block bacterial binding to mannosylated surfaces identified 4 non-overlapping binding sites whose epitopes were mapped via a combinatorial cryogenic electron microscopy approach. Novel inhibitory epitopes in the lectin binding FimH were identified, revealing diverse functional mechanisms of FimH-directed antibodies with relevance to FimH-targeted UTI vaccines. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
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 | ![]() | 167.7 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 25.7 KB 25.7 KB | 表示 表示 | ![]() |
FSC (解像度算出) | ![]() | 12 KB | 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 45.9 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 7 KB | ||
その他 | ![]() ![]() | 165.3 MB 165.3 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 1.1 MB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 20.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 26.5 KB | 表示 | |
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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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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: 0.87 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_46596_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_46596_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : FimH-DSG TM in complex with Fabs 440-2 and 445-3
全体 | 名称: FimH-DSG TM in complex with Fabs 440-2 and 445-3 |
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要素 |
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-超分子 #1: FimH-DSG TM in complex with Fabs 440-2 and 445-3
超分子 | 名称: FimH-DSG TM in complex with Fabs 440-2 and 445-3 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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-超分子 #2: FimH-DSG TM
超分子 | 名称: FimH-DSG TM / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #5 |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
-超分子 #3: Fab 440-2
超分子 | 名称: Fab 440-2 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2 |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
-超分子 #4: Fab 445-3
超分子 | 名称: Fab 445-3 / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3-#4 |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
-分子 #1: 440-2 Fab light chain
分子 | 名称: 440-2 Fab light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 24.367045 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: SPDIVMTQAA FSNPVTLGTS ASISCSSSKS LLHSNGITYL YWYLQRPGQS PQLLIYRMSN LASGVPDRFS GSGSGTDFAL RISRVETED VGVYYCAQML ERPYTFGSGT KLEIKRADAA PTVSIFPPSS EQLTSGGASV VCFLNNFYPK DINVKWKIDG S ERQNGVLN ...文字列: SPDIVMTQAA FSNPVTLGTS ASISCSSSKS LLHSNGITYL YWYLQRPGQS PQLLIYRMSN LASGVPDRFS GSGSGTDFAL RISRVETED VGVYYCAQML ERPYTFGSGT KLEIKRADAA PTVSIFPPSS EQLTSGGASV VCFLNNFYPK DINVKWKIDG S ERQNGVLN SWTDQDSKDS TYSMSSTLTL TKDEYERHNS YTCEATHKTS TSPIVKSFNR NEC |
-分子 #2: 440-2 Fab heavy chain
分子 | 名称: 440-2 Fab heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 24.603318 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: SPQVQLTQSG AELVKPGASV KISCKASGYT FTDYYINWVK QRPGQGLEWI GKIGPGNNST YYKENFEGKA TLTADKSFST AYMQLSSLT SEDSAVYFCA RWGYLWSTGG GFDYWGHGTT LTVSSAKTTA PSVYPLAPVC GDTTGSSVTL GCLVKGYFPE P VTLTWNSG ...文字列: SPQVQLTQSG AELVKPGASV KISCKASGYT FTDYYINWVK QRPGQGLEWI GKIGPGNNST YYKENFEGKA TLTADKSFST AYMQLSSLT SEDSAVYFCA RWGYLWSTGG GFDYWGHGTT LTVSSAKTTA PSVYPLAPVC GDTTGSSVTL GCLVKGYFPE P VTLTWNSG SLSSGVHTFP AVLQSDLYTL SSSVTVTSST WPSQSITCNV AHPASSTKVD KKIGGGHHHH HH |
-分子 #3: 445-3 Fab heavy chain
分子 | 名称: 445-3 Fab heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 24.124822 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: SPQVQLQQSG SELAKPGASV KLSCKASGYT FTRYWMHWVK QRPGQGLEWI GYSNPSSGYT NFNQKFKDKA ALTADTSSNT AYIQLNGLT FEDSAVYFCA RDGDPPFVYW GQGTLVTVSA AKTTAPSVYP LAPVCGDTTG SSVTLGCLVK GYFPEPVTLT W NSGSLSSG ...文字列: SPQVQLQQSG SELAKPGASV KLSCKASGYT FTRYWMHWVK QRPGQGLEWI GYSNPSSGYT NFNQKFKDKA ALTADTSSNT AYIQLNGLT FEDSAVYFCA RDGDPPFVYW GQGTLVTVSA AKTTAPSVYP LAPVCGDTTG SSVTLGCLVK GYFPEPVTLT W NSGSLSSG VHTFPAVLQS DLYTLSSSVT VTSSTWPSQS ITCNVAHPAS STKVDKKIGG GHHHHHH |
-分子 #4: 445-3 Fab light chain
分子 | 名称: 445-3 Fab light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 23.696984 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: SPDIQMTQSP ASLSASVGET VTITCRASEN IYSNLAWYQQ KQGKSPQLLV DGATNLADGV PSRFSGSGSG TQFSLKINSV QSEDFGNYY CQHFYGTPFT FGTGTKLEMK RADAAPTVSI FPPSSEQLTS GGASVVCFLN NFYPKDINVK WKIDGSERQN G VLNSWTDQ ...文字列: SPDIQMTQSP ASLSASVGET VTITCRASEN IYSNLAWYQQ KQGKSPQLLV DGATNLADGV PSRFSGSGSG TQFSLKINSV QSEDFGNYY CQHFYGTPFT FGTGTKLEMK RADAAPTVSI FPPSSEQLTS GGASVVCFLN NFYPKDINVK WKIDGSERQN G VLNSWTDQ DSKDSTYSMS STLTLTKDEY ERHNSYTCEA THKTSTSPIV KSFNRNEC |
-分子 #5: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin FimH, Donor strand comp...
分子 | 名称: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin FimH, Donor strand complemented with FimG peptide 'triple mutant' タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 32.118596 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: FACKTASGTA IPIGAASANV YVNLAPAVNV GQNLVVDLST QIFCHNDYPE TITDYVTLQR GSAYGGVLSS FSGTVKYSGS SYPFPTTSE TPRVVYNSRT DKPWPVALYL TPVSSAGGVA IKAGSLIAVL ILRQTNNYNS DDFQFVWNIY ANNDVVVPTG G CDVSARDV ...文字列: FACKTASGTA IPIGAASANV YVNLAPAVNV GQNLVVDLST QIFCHNDYPE TITDYVTLQR GSAYGGVLSS FSGTVKYSGS SYPFPTTSE TPRVVYNSRT DKPWPVALYL TPVSSAGGVA IKAGSLIAVL ILRQTNNYNS DDFQFVWNIY ANNDVVVPTG G CDVSARDV TVTLPDYPGS VPIPLTVYCA KSQNLGYYLS GTTADAGNSI FTNTASFSPA QGVGVQLTRQ GTIIPANNTV SL GAVGTSA VSLGLTANYA RTGGQVTAGN VQSIIGVTFV YQGGSSGGGA DVTITVNGKV VAKGGHHHHH HHH UniProtKB: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin, Protein FimG |
-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: 7.5 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
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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 / 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 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 3.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.2 µm |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |