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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-8939 | |||||||||
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タイトル | Mechanism of cellular recognition by PCV2 | |||||||||
![]() | PCV2 | |||||||||
![]() | PCV2 != Porcine circovirus 2 PCV2
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![]() | viral jelly-roll / VIRUS LIKE PARTICLE | |||||||||
機能・相同性 | Circovirus capsid protein / Circovirus capsid superfamily / Circovirus capsid protein / viral capsid assembly / viral capsid / symbiont entry into host cell / host cell nucleus / virion attachment to host cell / Putative capsid protein![]() | |||||||||
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: 3.3 Å | |||||||||
![]() | Khayat R / Dhindwal S | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Porcine Circovirus 2 Uses a Multitude of Weak Binding Sites To Interact with Heparan Sulfate, and the Interactions Do Not Follow the Symmetry of the Capsid. 著者: Sonali Dhindwal / Bryant Avila / Shanshan Feng / Reza Khayat / ![]() 要旨: Porcine circovirus 2 (PCV2) is the smallest pathogenic virus capable of autonomous replication within its host. Infections result in immunosuppression and subsequent death of the host and are ...Porcine circovirus 2 (PCV2) is the smallest pathogenic virus capable of autonomous replication within its host. Infections result in immunosuppression and subsequent death of the host and are initiated via the attachment of the PCV2 icosahedral capsid to heparan sulfate (HS) and chondroitin sulfate B (CSB) glycosaminoglycans on the cell surface. However, the underlying mechanism of structural recognition remains to be explored. Using heparin, a routinely used analog of heparan sulfate, we demonstrate that increasing lengths of heparin exhibit a greater affinity toward PCV2. Our competition assays indicate that dextran sulfate (8 kDa) has a higher affinity for PCV2 than heparin (12 kDa), chondroitin sulfate B (41 kDa), hyaluronic acid (1.6 MDa), and dextran (6 kDa). This suggests that polymers high in sulfate content are capable of competing with the PCV2-heparan sulfate interaction and, thus, have the potential to inhibit PCV2 infection. Finally, we visualized the interaction between heparin and the PCV2 capsid using cryo-electron microscopy single-particle analysis, symmetry expansion, and focused classification. The image reconstructions provide the first example of an asymmetric distribution of heparin on the surface of an icosahedral virus capsid. We demonstrate that each of the 60 capsid subunits that generate the T1 capsid can bind heparin via one of five binding sites. However, not all of the binding sites were occupied by heparin, and only one-third to two-thirds of the binding sites were occupied. The binding sites are defined by arginine, lysine, and polar amino acids. Mutating the arginine, lysine, and polar amino acids to alanine diminished the binding capacity of PCV2 to heparin. It has been demonstrated that porcine circovirus 2 (PCV2) attaches to cells via heparan sulfate (HS) and chondroitin sulfate B (CSB) glycosaminoglycans; however, the underlying structural mechanism describing the HS/CSB recognition by PCV2 remains to be explored. We used cryo-electron microscopy with single-particle analysis, symmetry expansion, and focused classification to visualize the interaction between the PCV2 capsid and heparin, an analog of heparan sulfate, to better than 3.6-Å resolution. We observed that the interaction between PCV2 and heparin does not adhere to the icosahedral symmetry of the capsid. To the best of our knowledge, this is the first example where the interaction between heparin and an icosahedral capsid does not follow the symmetry elements of the capsid. Our findings also suggest that anionic polymers, such as dextran sulfate, may act to inhibit PCV2 infection. | |||||||||
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 | ![]() | 59.8 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 13.6 KB 13.6 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 121.4 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 5.8 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 6dzuMC ![]() 8969C ![]() 8970C ![]() 8971C ![]() 8972C ![]() 8973C ![]() 8974C ![]() 8975C ![]() 6e2rC ![]() 6e2xC ![]() 6e2zC ![]() 6e30C ![]() 6e32C ![]() 6e34C ![]() 6e39C M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ |
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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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注釈 | PCV2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.09 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 : PCV2
全体 | 名称: ![]() ![]() |
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要素 |
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-超分子 #1: Porcine circovirus 2
超分子 | 名称: Porcine circovirus 2 / タイプ: virus / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / NCBI-ID: 85708 / 生物種: Porcine circovirus 2 / ウイルスタイプ: VIRUS-LIKE PARTICLE / 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: No |
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宿主 | 生物種: ![]() ![]() |
ウイルス殻 | Shell ID: 1 / 名称: Capsid protein / 直径: 215.0 Å / T番号(三角分割数): 1 |
-分子 #1: Putative capsid protein
分子 | 名称: Putative capsid protein / 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: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 21.913668 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: GIFNTRLSRT FGYTIKRTTV KTPSWAVDMM RFNINDFLPP GGGSNPRSVP FEYYRIRKVK VEFWPCSPIT QGDRGVGSSA VILDDNFVT KATALTYDPY VNYSSRHTIT QPFSYHSRYF TPKPVLDSTI DYFQPNNKRN QLWLRLQTAG NVDHVGLGTA F ENSIYDQE ...文字列: GIFNTRLSRT FGYTIKRTTV KTPSWAVDMM RFNINDFLPP GGGSNPRSVP FEYYRIRKVK VEFWPCSPIT QGDRGVGSSA VILDDNFVT KATALTYDPY VNYSSRHTIT QPFSYHSRYF TPKPVLDSTI DYFQPNNKRN QLWLRLQTAG NVDHVGLGTA F ENSIYDQE YNIRVTMYVQ FREFNLKDPP L UniProtKB: Putative capsid protein |
-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
濃度 | 0.718 mg/mL | |||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7 構成要素:
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グリッド | モデル: Homemade / 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: LACEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: Grids are from TedPella: 01824 | |||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 4 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV | |||||||||||||||
詳細 | This sample was monodisperse |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN |
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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: COUNTING / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-50 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1149 / 平均露光時間: 5.0 sec. / 平均電子線量: 35.0 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: 100.0 µm / 最大 デフォーカス(補正後): 3.2 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 0.28 µm / 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 |
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画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 35.5 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient |
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得られたモデル | ![]() PDB-6dzu: |