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万見
- PDB-7y38: Molecular architecture of the chikungunya virus replication complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7y38
タイトルMolecular architecture of the chikungunya virus replication complex
要素
  • Protease nsP2
  • RNA (5'-R(P*CP*CP*A)-3')
  • RNA-directed RNA polymerase nsP4
  • mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
キーワードVIRAL PROTEIN/RNA / replicase / replication complex / viral RNA replication / capping / helicase / protease / RNA-dependent RNA polymerase / RdRp / VIRAL PROTEIN / VIRAL PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


ADP-ribose 1''-phosphate phosphatase / host cell filopodium / mRNA methyltransferase activity / mRNA 5'-phosphatase / mRNA 5'-triphosphate monophosphatase activity / polynucleotide adenylyltransferase / poly(A) RNA polymerase activity / mRNA modification / regulation of cytoskeleton organization / symbiont-mediated suppression of host mRNA transcription via inhibition of RNA polymerase II activity ...ADP-ribose 1''-phosphate phosphatase / host cell filopodium / mRNA methyltransferase activity / mRNA 5'-phosphatase / mRNA 5'-triphosphate monophosphatase activity / polynucleotide adenylyltransferase / poly(A) RNA polymerase activity / mRNA modification / regulation of cytoskeleton organization / symbiont-mediated suppression of host mRNA transcription via inhibition of RNA polymerase II activity / 7-methylguanosine mRNA capping / symbiont-mediated suppression of host JAK-STAT cascade via inhibition of STAT1 activity / cysteine-type peptidase activity / 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの / host cell cytoplasmic vesicle membrane / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / nucleoside-triphosphate phosphatase / methylation / 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 / RNA helicase activity / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / RNA helicase / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / symbiont-mediated suppression of host gene expression / RNA-directed RNA polymerase / viral RNA genome replication / RNA-directed RNA polymerase activity / DNA-templated transcription / GTP binding / host cell plasma membrane / host cell nucleus / ATP hydrolysis activity / proteolysis / RNA binding / ATP binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
: / Alphavirus nsp2 protease (nsp2pro) domain / Alphavirus nsP2 protease domain superfamily / : / Peptidase family C9 / Tomato mosaic virus helicase, N-terminal domain / Alphavirus nsp2 protease (nsp2pro) domain profile. / : / Non-structural protein 3, zinc-binding domain / Viral methyltransferase ...: / Alphavirus nsp2 protease (nsp2pro) domain / Alphavirus nsP2 protease domain superfamily / : / Peptidase family C9 / Tomato mosaic virus helicase, N-terminal domain / Alphavirus nsp2 protease (nsp2pro) domain profile. / : / Non-structural protein 3, zinc-binding domain / Viral methyltransferase / Alphavirus-like methyltransferase (MT) domain / Alphavirus-like methyltransferase (MT) domain profile. / Tymovirus, RNA-dependent RNA polymerase / RNA dependent RNA polymerase / Viral superfamily 1 RNA helicase core domain / (+) RNA virus helicase core domain / (+)RNA virus helicase core domain profile. / Non-structural protein 3, X-domain-like / Appr-1"-p processing enzyme / Macro domain / Macro domain profile. / Macro domain / Macro domain-like / P-loop containing nucleotide triphosphate hydrolases / RNA-directed RNA polymerase, catalytic domain / RdRp of positive ssRNA viruses catalytic domain profile. / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily / Rossmann fold / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase / 3-Layer(aba) Sandwich / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / RNA / Polyprotein P1234
類似検索 - 構成要素
生物種Chikungunya virus strain S27-African prototype (ウイルス)
synthetic construct (人工物)
Onyong-nyong virus (ウイルス)
in vitro transcription vector pT7-TP
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: 2.8 Å
データ登録者Tan, Y.B. / Luo, D.
資金援助 シンガポール, 1件
組織認可番号国
Ministry of Education (MoE, Singapore)T2EP30220-0020, 2021-T1-002-021 シンガポール
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2022
タイトル: Molecular architecture of the Chikungunya virus replication complex.
著者: Yaw Bia Tan / David Chmielewski / Michelle Cheok Yien Law / Kuo Zhang / Yu He / Muyuan Chen / Jing Jin / Dahai Luo /
要旨: To better understand how positive-strand (+) RNA viruses assemble membrane-associated replication complexes (RCs) to synthesize, process, and transport viral RNA in virus-infected cells, we ...To better understand how positive-strand (+) RNA viruses assemble membrane-associated replication complexes (RCs) to synthesize, process, and transport viral RNA in virus-infected cells, we determined both the high-resolution structure of the core RNA replicase of chikungunya virus and the native RC architecture in its cellular context at subnanometer resolution, using in vitro reconstitution and in situ electron cryotomography, respectively. Within the core RNA replicase, the viral polymerase nsP4, which is in complex with nsP2 helicase-protease, sits in the central pore of the membrane-anchored nsP1 RNA-capping ring. The addition of a large cytoplasmic ring next to the C terminus of nsP1 forms the holo-RNA-RC as observed at the neck of spherules formed in virus-infected cells. These results represent a major conceptual advance in elucidating the molecular mechanisms of RNA virus replication and the principles underlying the molecular architecture of RCs, likely to be shared with many pathogenic (+) RNA viruses.
履歴
登録2022年6月10日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年12月14日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月3日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update

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構造の表示

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: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
B: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
C: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
D: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
E: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
F: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
G: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
H: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
I: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
J: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
K: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
L: mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG)
X: RNA-directed RNA polymerase nsP4
Y: Protease nsP2
Z: RNA (5'-R(P*CP*CP*A)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)943,96451
ポリマ－930,81515
非ポリマー13,14936
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, cryoEM shows the density of nsP1, nsP2 and nsP4
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 3種, 14分子 ABCDEFGHIJKLXY

#1: タンパク質
mRNA-capping enzyme nsP1,affinity-tag (strepII-3XFLAG) / Non-structural protein 1


分子量: 64328.938 Da / 分子数: 12 / 変異: H37A / 由来タイプ: 組換発現
詳細: 1. affinity-tag (strepII-3XFLAG) insertion in between residue number 517-552; 2. replaced the last residue A535 with short peptide-tag NGL (corresponding to position 571-573)
由来: (組換発現) Chikungunya virus strain S27-African prototype (ウイルス), (組換発現) synthetic construct (人工物)
株: S27-African prototype / プラスミド: pCMV / 細胞株 (発現宿主): Expi293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: Q8JUX6, 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの, 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの
#2: タンパク質 RNA-directed RNA polymerase nsP4


分子量: 68373.281 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Sourced from virus isolate cDNA, not available in uniprot database at the time of biocuration
由来: (組換発現) Onyong-nyong virus (ウイルス) / 株: Chad / 遺伝子: nsP4 / プラスミド: pSUMO-LIC / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): Rosetta II / Variant (発現宿主): T1R
参照: polynucleotide adenylyltransferase, RNA-directed RNA polymerase
#3: タンパク質 Protease nsP2 / Non-structural protein 2 / nsP2


分子量: 89599.820 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: helicase region is built on visible 3D electron density map but not protease region
由来: (組換発現) Chikungunya virus strain S27-African prototype (ウイルス)
プラスミド: pSUMO-LIC / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): Rosetta II / Variant (発現宿主): T1R
参照: UniProt: Q8JUX6, polynucleotide 5'-phosphatase, 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, nucleoside-triphosphate phosphatase, RNA helicase

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RNA鎖 , 1種, 1分子 Z

#4: RNA鎖 RNA (5'-R(P*CP*CP*A)-3')


分子量: 894.612 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) in vitro transcription vector pT7-TP(deltai) (その他)

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非ポリマー , 3種, 36分子

#5: 化合物
ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 化合物
ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE


分子量: 507.181 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#7: 化合物
ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE


分子量: 523.180 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: GTP, エネルギー貯蔵分子*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1Alphavirus Replication ComplexCOMPLEXAssembled replication complex composed of all full-length viral protein - nsP1, nsP2 and nsP4 bound with RNA and NTP#1-#40MULTIPLE SOURCES
2nsP1 dodecameric ringCOMPLEX12-mer ring#11RECOMBINANT
3nsP4 RdRp; docked within nsP1 central cavityCOMPLEXviral RdRp protein, single copy nsP4 slotted in the central pore of nsP1#21RECOMBINANT
4nsP2 helicase-protease; docked on top of viral complex with synthetic RNA boundCOMPLEXonly helicase density was observed#3-#41MULTIPLE SOURCES
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.877 MDaNO
210.72 MDaNO
310.1 MDaNO
410.1 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Chikungunya virus strain S27-African prototype (ウイルス)371094
23Onyong-nyong virus (ウイルス)2169701
34Chikungunya virus strain S27-African prototype (ウイルス)371094
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID細胞プラスミド
12Homo sapiens (ヒト)9606Expi293pCMV
23Escherichia coli (大腸菌)562
34Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 8
詳細: 25mM HEPES, 75mM NaCl, 20mM KCl, 5mM MgOAc, 2.5mM MnCl2, 5mM TCEP, 1.25% Sucrose, pH8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
10.025 MolarHEPESHEPES1
20.075 MolarSodium ChlorideNaCl1
30.020 MolarPotassium ChlorideKCl1
40.005 MolarMagnesium AcetateMgOAc1
50.0025 MolarMangenese ChlorideMnCl21
60.005 MolarTCEPTCEP1
71.25 %SucroseSucrose1
試料濃度: 10 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: The sample was in vitro reconstituted and purified via affinity pulldown and ion-exchanged.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 273.15 K / 詳細: wait 45s, blot 2s at force -2

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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 / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 80 K / 最低温度: 70 K
撮影平均露光時間: 5 sec. / 電子線照射量: 34 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 7865 / 詳細: movie-mode at 40 FPS
画像スキャン横: 3710 / 縦: 3838 / 動画フレーム数/画像: 40

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.20.1_4487精密化
PHENIX1.20.1_4487精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1cryoSPARC3.3.1粒子像選択template-based picker
2Topaz2.5.0粒子像選択neural-network trained picker
3EPU2.14画像取得data collection
5cryoSPARC3.3.1CTF補正patch CTF
8UCSF ChimeraX1.3モデルフィッティングfitting
10cryoSPARC3.3.1初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.3.1最終オイラー角割当
12cryoSPARC3.3.1分類3D Classification
13cryoSPARC3.3.1３次元再構成Homogenous/Heterogenous Refinement
14PHENIX1.2モデル精密化refinement
15Coot0.9.5モデル精密化building
画像処理詳細: The images were recorded in MRC non-gain normalized format.
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 2261181
詳細: template-based picking and neural-network trained TOPAZ picking
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 132510 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 63.66 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation Coefficient
詳細: ChimeraX was used to fit the 7DOP ring and built/refined using coot/phenix.
原子モデル構築PDB-ID: 7DOP

7dop


Accession code: 7DOP / Pdb chain residue range: 1-516 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 112.09 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00254296
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.50773858
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04068366
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00489280
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.40937461

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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://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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