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万見
- PDB-6um7: Cryo-EM structure of vaccine-elicited HIV-1 neutralizing antibody... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6um7
タイトルCryo-EM structure of vaccine-elicited HIV-1 neutralizing antibody DH270.mu1 in complex with CH848 10.17DT Env
要素
  • (DH270.mu1 Fab ...) x 2
  • (Envelope glycoprotein ...) x 2
キーワードVIRAL PROTEIN/immune system / V3-glycan site / unmutated common ancestor / DH270 lineage / VIRAL PROTEIN / VIRAL PROTEIN-immune system complex
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of plasma membrane raft polarization / positive regulation of receptor clustering / positive regulation of establishment of T cell polarity / host cell endosome membrane / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / viral protein processing / fusion of virus membrane with host plasma membrane / virus-mediated perturbation of host defense response / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope ...positive regulation of plasma membrane raft polarization / positive regulation of receptor clustering / positive regulation of establishment of T cell polarity / host cell endosome membrane / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / viral protein processing / fusion of virus membrane with host plasma membrane / virus-mediated perturbation of host defense response / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / host cell plasma membrane / structural molecule activity / virion membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Envelope glycoprotein Gp160 / Retroviral envelope protein / Retroviral envelope protein GP41-like / Gp120 core superfamily / Envelope glycoprotein GP120 / Human immunodeficiency virus 1, envelope glycoprotein Gp120
類似検索 - ドメイン・相同性
Envelope glycoprotein gp160 / Envelope glycoprotein gp160
類似検索 - 構成要素
生物種Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
Homo sapiens (ヒト)
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: 3.5 Å
データ登録者Acharya, P. / Henderson, R.C. / Saunders, K. / Haynes, B.F.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)UM1-AI100645 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)UM1-AI144371 米国
引用ジャーナル: Science / 年: 2019
タイトル: Targeted selection of HIV-specific antibody mutations by engineering B cell maturation.
著者: Kevin O Saunders / Kevin Wiehe / Ming Tian / Priyamvada Acharya / Todd Bradley / S Munir Alam / Eden P Go / Richard Scearce / Laura Sutherland / Rory Henderson / Allen L Hsu / Mario J Borgnia ...著者: Kevin O Saunders / Kevin Wiehe / Ming Tian / Priyamvada Acharya / Todd Bradley / S Munir Alam / Eden P Go / Richard Scearce / Laura Sutherland / Rory Henderson / Allen L Hsu / Mario J Borgnia / Haiyan Chen / Xiaozhi Lu / Nelson R Wu / Brian Watts / Chuancang Jiang / David Easterhoff / Hwei-Ling Cheng / Kelly McGovern / Peyton Waddicor / Aimee Chapdelaine-Williams / Amanda Eaton / Jinsong Zhang / Wes Rountree / Laurent Verkoczy / Mark Tomai / Mark G Lewis / Heather R Desaire / Robert J Edwards / Derek W Cain / Mattia Bonsignori / David Montefiori / Frederick W Alt / Barton F Haynes /
要旨: INTRODUCTION: A major goal of HIV-1 vaccine development is the design of immunogens that induce broadly neutralizing antibodies (bnAbs). However, vaccination of humans has not resulted in the ...INTRODUCTION: A major goal of HIV-1 vaccine development is the design of immunogens that induce broadly neutralizing antibodies (bnAbs). However, vaccination of humans has not resulted in the induction of affinity-matured and potent HIV-1 bnAbs. To devise effective vaccine strategies, we previously determined the maturation pathway of select HIV-1 bnAbs from acute infection through neutralizing antibody development. During their evolution, bnAbs acquire an abundance of improbable amino acid substitutions as a result of nucleotide mutations at variable region sequences rarely targeted by activation-induced cytidine deaminase, the enzyme responsible for antibody mutation. A subset of improbable mutations is essential for broad neutralization activity, and their acquisition represents a key roadblock to bnAb development.
RATIONALE: Current bnAb lineage-based vaccine strategies can initiate bnAb lineage development in animal models but have not specifically elicited the improbable mutations required for neutralization ...RATIONALE: Current bnAb lineage-based vaccine strategies can initiate bnAb lineage development in animal models but have not specifically elicited the improbable mutations required for neutralization breadth. Induction of bnAbs requires vaccine strategies that specifically engage bnAb precursors and subsequently select for improbable mutations required for broadly neutralizing activity. We hypothesized that vaccination with immunogens that bind with moderate to high affinity to bnAb B cell precursors, and with higher affinity to precursors that have acquired improbable mutations, could initiate bnAb B cell lineages and select for key improbable mutations required for bnAb development.
RESULTS: We elicited serum neutralizing HIV-1 antibodies in human bnAb precursor knock-in mice and wild-type macaques vaccinated with immunogens designed to select for improbable mutations. We ...RESULTS: We elicited serum neutralizing HIV-1 antibodies in human bnAb precursor knock-in mice and wild-type macaques vaccinated with immunogens designed to select for improbable mutations. We designed two HIV-1 envelope immunogens that bound precursor B cells of either a CD4 binding site or V3-glycan bnAb lineage. In vitro, these immunogens bound more strongly to bnAb precursors once the precursor acquired the desired improbable mutations. Vaccination of macaques with the CD4 binding site–targeting immunogen induced CD4 binding site serum neutralizing antibodies. Antibody sequences elicited in human bnAb precursor knock-in mice encoded functional improbable mutations critical for bnAb development. In bnAb precursor knock-in mice, we isolated a vaccine-elicited monoclonal antibody bearing functional improbable mutations that was capable of neutralizing multiple HIV-1 global isolates. Structures of a bnAb precursor, a bnAb, and the vaccine-elicited antibody revealed the precise roles that acquired improbable mutations played in recognizing the HIV-1 envelope. Thus, our immunogens elicited antibody responses in macaques and knock-in mice that exhibited the mutational patterns, structural characteristics, or neutralization profiles of nascent broadly neutralizing antibodies.
CONCLUSION: Our study represents a proof of concept for targeted selection of improbable mutations to guide antibody affinity maturation. Moreover, this study demonstrates a rational strategy for ...CONCLUSION: Our study represents a proof of concept for targeted selection of improbable mutations to guide antibody affinity maturation. Moreover, this study demonstrates a rational strategy for sequential immunogen design to circumvent the difficult roadblocks in HIV-1 bnAb induction by vaccination. We show that immunogens should exhibit differences in affinity across antibody maturation stages where improbable mutations are necessary for the desired antibody function. This strategy of selection of specific antibody nucleotides by immunogen design can be applied to B cell lineages targeting other pathogens where guided affinity maturation is needed for a protective antibody response.
履歴
登録2019年10月9日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02019年12月18日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 2.02020年7月29日Group: Atomic model / Data collection ...Atomic model / Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / entity / pdbx_branch_scheme / pdbx_chem_comp_identifier / pdbx_entity_branch / pdbx_entity_branch_descriptor / pdbx_entity_branch_link / pdbx_entity_branch_list / pdbx_entity_nonpoly / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_struct_assembly_gen / struct_asym / struct_conn / struct_site / struct_site_gen
Item: _atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x ..._atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.auth_asym_id / _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.auth_comp_id / _atom_site.auth_seq_id / _atom_site.label_asym_id / _atom_site.label_atom_id / _atom_site.label_comp_id / _atom_site.label_entity_id / _atom_site.type_symbol / _chem_comp.name / _chem_comp.type / _entity.formula_weight / _entity.pdbx_description / _entity.pdbx_number_of_molecules / _entity.type / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_conn.pdbx_leaving_atom_flag / _struct_conn.pdbx_role / _struct_conn.pdbx_value_order / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr1_label_seq_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id
解説: Carbohydrate remediation / Provider: repository / タイプ: Remediation

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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-20819
  • 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: Envelope glycoprotein gp120
H: Envelope glycoprotein gp41
J: DH270.mu1 Fab Heavy Chain
K: DH270.mu1 Fab Light chain
D: Envelope glycoprotein gp41
E: Envelope glycoprotein gp120
F: DH270.mu1 Fab Heavy Chain
G: DH270.mu1 Fab Light chain
1: Envelope glycoprotein gp41
B: DH270.mu1 Fab Heavy Chain
C: DH270.mu1 Fab Light chain
I: Envelope glycoprotein gp120
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)380,78451
ポリマ－365,21812
非ポリマー15,56639
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

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Envelope glycoprotein ... , 2種, 6分子 AEIHD1

#1: タンパク質 Envelope glycoprotein gp120 / Env polyprotein


分子量: 51736.535 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
遺伝子: env / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: A0A1W6IPB2
#2: タンパク質 Envelope glycoprotein gp41 / Env polyprotein


分子量: 18245.830 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
遺伝子: env / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q2N0S7

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抗体 , 2種, 6分子 JFBKGC

#3: 抗体 DH270.mu1 Fab Heavy Chain


分子量: 26975.254 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
#4: 抗体 DH270.mu1 Fab Light chain


分子量: 24781.689 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)

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糖 , 3種, 39分子

#5: 多糖
beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}}LINUCSPDB-CARE
#6: 多糖 alpha-D-mannopyranose-(1-2)-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D- ...alpha-D-mannopyranose-(1-2)-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 1072.964 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpa1-2DManpa1-3[DManpa1-6]DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,6,5/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5]/1-1-2-3-3-3/a4-b1_b4-c1_c3-d1_c6-f1_d2-e1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{[(2+1)][a-D-Manp]{}}[(6+1)][a-D-Manp]{}}}}}LINUCSPDB-CARE
#7: 糖...
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: Complex of DH270.mu1 and CH848 10.17DT Envelope / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #2, #4 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 0.36 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.2
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 298 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.16_3549: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 168065 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 3.5 Å
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.01820748
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d2.04728200
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.30612360
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.1753357
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0273528

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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)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 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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