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- PDB-6ar6: Clostridioides difficile toxinB with DLD-4 darpin -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6ar6
タイトルClostridioides difficile toxinB with DLD-4 darpin
要素
  • DLD-4 darpin
  • Toxin B
キーワードTOXIN/PROTEIN BINDING / TOXIN-PROTEIN BINDING complex
機能・相同性
機能・相同性情報


glucosyltransferase activity / host cell cytosol / 転移酵素; グリコシル基を移すもの; 六炭糖残基を移すもの / cysteine-type peptidase activity / host cell endosome membrane / toxin activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / lipid binding / host cell plasma membrane / proteolysis ...glucosyltransferase activity / host cell cytosol / 転移酵素; グリコシル基を移すもの; 六炭糖残基を移すもの / cysteine-type peptidase activity / host cell endosome membrane / toxin activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / lipid binding / host cell plasma membrane / proteolysis / extracellular region / membrane / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
TcdA/TcdB toxin, N-terminal helical domain / TcdB toxin N-terminal helical domain / TcdA/TcdB toxin, catalytic glycosyltransferase domain / TcdA/TcdB catalytic glycosyltransferase domain / Dermonecrotic/RTX toxin, membrane localization domain / Membrane Localization Domain / TcdA/TcdB toxin, pore forming domain / TcdA/TcdB pore forming domain / CGT/MARTX, cysteine protease (CPD) domain / CGT/MARTX, cysteine protease (CPD) domain superfamily ...TcdA/TcdB toxin, N-terminal helical domain / TcdB toxin N-terminal helical domain / TcdA/TcdB toxin, catalytic glycosyltransferase domain / TcdA/TcdB catalytic glycosyltransferase domain / Dermonecrotic/RTX toxin, membrane localization domain / Membrane Localization Domain / TcdA/TcdB toxin, pore forming domain / TcdA/TcdB pore forming domain / CGT/MARTX, cysteine protease (CPD) domain / CGT/MARTX, cysteine protease (CPD) domain superfamily / Peptidase C80 family / CGT/MARTX cysteine protease (CPD) domain profile. / Choline-binding repeat / Putative cell wall binding repeat / Cell wall/choline-binding repeat / Cell wall-binding repeat profile. / Nucleotide-diphospho-sugar transferases
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Clostridioides difficile (バクテリア)
Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9 Å
データ登録者Zhang, J. / Jiang, M.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41GM103832 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24GM116787 米国
Welch FoundationA-1863 米国
引用ジャーナル: PLoS Biol / 年: 2019
タイトル: Selection and characterization of ultrahigh potency designed ankyrin repeat protein inhibitors of C. difficile toxin B.
著者: Rudo Simeon / Mengqiu Jiang / Ana M Chamoun-Emanuelli / Hua Yu / Yongrong Zhang / Ran Meng / Zeyu Peng / Joanita Jakana / Junjie Zhang / Hanping Feng / Zhilei Chen /
要旨: Clostridium difficile infection (CDI) is a major nosocomial disease associated with significant morbidity and mortality. The pathology of CDI stems primarily from the 2 C. difficile-secreted ...Clostridium difficile infection (CDI) is a major nosocomial disease associated with significant morbidity and mortality. The pathology of CDI stems primarily from the 2 C. difficile-secreted exotoxins-toxin A (TcdA) and toxin B (TcdB)-that disrupt the tight junctions between epithelial cells leading to the loss of colonic epithelial barrier function. Here, we report the engineering of a series of monomeric and dimeric designed ankyrin repeat proteins (DARPins) for the neutralization of TcdB. The best dimeric DARPin, DLD-4, inhibited TcdB with a half maximal effective concentration (EC50) of 4 pM in vitro, representing an approximately 330-fold higher potency than the Food and Drug Administration (FDA)-approved anti-TcdB monoclonal antibody bezlotoxumab in the same assay. DLD-4 also protected mice from a toxin challenge in vivo. Cryo-electron microscopy (cryo-EM) studies revealed that the 2 constituent DARPins of DLD-4-1.4E and U3-bind the central and C-terminal regions of the delivery domain of TcdB. Competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) studies showed that the DARPins 1.4E and U3 interfere with the interaction between TcdB and its receptors chondroitin sulfate proteoglycan 4 (CSPG4) and frizzled class receptor 2 (FZD2), respectively. Our cryo-EM studies revealed a new conformation of TcdB (both apo- and DARPin-bound at pH 7.4) in which the combined repetitive oligopeptides (CROPS) domain points away from the delivery domain. This conformation of the CROPS domain is in stark contrast to that seen in the negative-stain electron microscopy (EM) structure of TcdA and TcdB at the same pH, in which the CROPS domain bends toward and "kisses" the delivery domain. The ultrapotent anti-TcdB molecules from this study serve as candidate starting points for CDI drug development and provide new biological tools for studying the pathogenicity of C. difficile. The structural insights regarding both the "native" conformation of TcdB and the putative sites of TcdB interaction with the FZD2 receptor, in particular, should help accelerate the development of next-generation anti-C. difficile toxin therapeutics.
履歴
登録2017年8月21日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02018年8月22日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年2月20日Group: Author supporting evidence / Data collection / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.22020年1月1日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.32024年3月13日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-8898
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Toxin B
B: DLD-4 darpin


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)269,7812
ポリマ－269,7812
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Toxin B / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 235481.438 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Clostridioides difficile (バクテリア)
遺伝子: toxB, tcdB / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: P18177, 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ
#2: タンパク質 DLD-4 darpin / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 34299.195 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: ternary complex of tcdB and DLD-4 darpin / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Clostridioides difficile (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company
EM imaging
ID加速電圧 (kV)電子線源照射モードモデルモードSpecimen-ID
1300FIELD EMISSION GUNFLOOD BEAMJEOL 3200FSCBRIGHT FIELD1
2200FIELD EMISSION GUNFLOOD BEAMFEI TECNAI F20BRIGHT FIELD1
撮影
IDImaging-ID電子線照射量 (e/Å2)フィルム・検出器のモデル
1130GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
2230GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 84420 / 対称性のタイプ: POINT

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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://pdbjlvh1.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)

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  • 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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