+データを開く
-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-8972 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
タイトル | Mechanism of cellular recognition by PCV2 | |||||||||
マップデータ | Porcine Circovirus 2, primary map | |||||||||
試料 |
| |||||||||
キーワード | viral jelly-roll / VIRUS LIKE PARTICLE | |||||||||
機能・相同性 | Circovirus capsid protein / Circovirus capsid superfamily / Circovirus capsid protein / viral capsid assembly / T=1 icosahedral viral capsid / symbiont entry into host cell / virion attachment to host cell / Cap 機能・相同性情報 | |||||||||
生物種 | Sus scrofa (ブタ) / Porcine circovirus 2 (ウイルス) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å | |||||||||
データ登録者 | Khayat R / Dhindwal S | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
| |||||||||
引用 | ジャーナル: J Virol / 年: 2019 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 |
|
-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
---|---|
構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_8972.map.gz | 24.9 MB | EMDBマップデータ形式 | |
---|---|---|---|---|
ヘッダ (付随情報) | emd-8972-v30.xml emd-8972.xml | 16.4 KB 16.4 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_8972.png | 264.3 KB | ||
Filedesc metadata | emd-8972.cif.gz | 6.4 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-8972 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-8972 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_8972_validation.pdf.gz | 504 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
---|---|---|---|---|
文書・詳細版 | emd_8972_full_validation.pdf.gz | 503.6 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_8972_validation.xml.gz | 6.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_8972_validation.cif.gz | 7.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-8972 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-8972 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 6e30MC 8939C 8969C 8970C 8971C 8973C 8974C 8975C 6dzuC 6e2rC 6e2xC 6e2zC 6e32C 6e34C 6e39C C: 同じ文献を引用 (文献) M: このマップから作成された原子モデル |
---|---|
類似構造データ |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
---|---|
「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_8972.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
注釈 | Porcine Circovirus 2, primary map | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 1.09 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
|
-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : Porcine circovirus 2
全体 | 名称: Porcine circovirus 2 (ウイルス) |
---|---|
要素 |
|
-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 |
---|---|
宿主 | 生物種: Sus scrofa (ブタ) |
分子量 | 理論値: 1.4 kDa/nm |
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 |
-超分子 #2: PCV2 capsid
超分子 | 名称: PCV2 capsid / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: all 詳細: A segment of heparin sulfate identified in the image reconstruction |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Sus scrofa (ブタ) |
-超分子 #3: Heparin sulfate
超分子 | 名称: Heparin sulfate / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Sus scrofa (ブタ) |
-分子 #1: Capsid protein of PCV2
分子 | 名称: Capsid protein of PCV2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 60 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Porcine circovirus 2 (ウイルス) |
分子量 | 理論値: 27.899795 KDa |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) |
配列 | 文字列: MTYPRRRYRR RRHRPRSHLG QILRRRPWLV HPRHRYRWRR KNGIFNTRLS RTFGYTIKRT TVKTPSWAVD MMRFNINDFL PPGGGSNPR SVPFEYYRIR KVKVEFWPCS PITQGDRGVG SSAVILDDNF VTKATALTYD PYVNYSSRHT ITQPFSYHSR Y FTPKPVLD ...文字列: MTYPRRRYRR RRHRPRSHLG QILRRRPWLV HPRHRYRWRR KNGIFNTRLS RTFGYTIKRT TVKTPSWAVD MMRFNINDFL PPGGGSNPR SVPFEYYRIR KVKVEFWPCS PITQGDRGVG SSAVILDDNF VTKATALTYD PYVNYSSRHT ITQPFSYHSR Y FTPKPVLD STIDYFQPNN KRNQLWLRLQ TAGNVDHVGL GTAFENSIYD QEYNIRVTMY VQFREFNLKD PPLNP UniProtKB: Cap |
-実験情報
-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 |
-試料調製
濃度 | 0.718 mg/mL | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
緩衝液 | pH: 7 構成要素:
| |||||||||||||||
グリッド | 材質: COPPER / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: LACEY / 詳細: unspecified | |||||||||||||||
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 |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN |
---|---|
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: 2-25 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3725 / 平均露光時間: 5.0 sec. / 平均電子線量: 32.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 0.01 mm |
試料ステージ | ホルダー冷却材: NITROGEN |
+画像解析
-原子モデル構築 1
詳細 | Several iterations of refinement |
---|---|
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 |
得られたモデル | PDB-6e30: |