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- PDB-7z2g: Cryo-EM structure of HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptam... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7z2g
タイトルCryo-EM structure of HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with doravirine
要素
  • (Reverse transcriptase/ribonuclease H) x 2
  • DNA (38-MER)
キーワードTRANSFERASE / Reverse transcriptase / RT-aptamer complex / non-nucleoside inhibitor / NNRTI
機能・相同性
機能・相同性情報


HIV-1 retropepsin / retroviral ribonuclease H / exoribonuclease H / exoribonuclease H activity / host multivesicular body / DNA integration / viral genome integration into host DNA / RNA-directed DNA polymerase / viral penetration into host nucleus / establishment of integrated proviral latency ...HIV-1 retropepsin / retroviral ribonuclease H / exoribonuclease H / exoribonuclease H activity / host multivesicular body / DNA integration / viral genome integration into host DNA / RNA-directed DNA polymerase / viral penetration into host nucleus / establishment of integrated proviral latency / RNA stem-loop binding / RNA-directed DNA polymerase activity / host cell / RNA-DNA hybrid ribonuclease activity / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / symbiont-mediated suppression of host gene expression / viral nucleocapsid / DNA recombination / DNA-directed DNA polymerase / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / aspartic-type endopeptidase activity / DNA-directed DNA polymerase activity / symbiont entry into host cell / lipid binding / host cell nucleus / host cell plasma membrane / virion membrane / structural molecule activity / proteolysis / DNA binding / zinc ion binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Reverse transcriptase connection / Reverse transcriptase connection domain / Reverse transcriptase thumb / Reverse transcriptase thumb domain / Integrase Zinc binding domain / Zinc finger integrase-type profile. / Integrase-like, N-terminal / Integrase DNA binding domain / Integrase, C-terminal domain superfamily, retroviral / Integrase, N-terminal zinc-binding domain ...Reverse transcriptase connection / Reverse transcriptase connection domain / Reverse transcriptase thumb / Reverse transcriptase thumb domain / Integrase Zinc binding domain / Zinc finger integrase-type profile. / Integrase-like, N-terminal / Integrase DNA binding domain / Integrase, C-terminal domain superfamily, retroviral / Integrase, N-terminal zinc-binding domain / Integrase, C-terminal, retroviral / Integrase DNA binding domain profile. / Immunodeficiency lentiviral matrix, N-terminal / gag gene protein p17 (matrix protein) / RNase H / Integrase core domain / Integrase, catalytic core / Integrase catalytic domain profile. / Retroviral nucleocapsid Gag protein p24, C-terminal domain / Gag protein p24 C-terminal domain / Retropepsin-like catalytic domain / Matrix protein, lentiviral and alpha-retroviral, N-terminal / Ribonuclease H domain / RNase H type-1 domain profile. / Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / Retropepsins / Retroviral aspartyl protease / Aspartyl protease, retroviral-type family profile. / Peptidase A2A, retrovirus, catalytic / Retrovirus capsid, C-terminal / Retroviral matrix protein / Retrovirus capsid, N-terminal / zinc finger / Zinc knuckle / Zinc finger, CCHC-type superfamily / Zinc finger, CCHC-type / Zinc finger CCHC-type profile. / Aspartic peptidase, active site / Eukaryotic and viral aspartyl proteases active site. / Ribonuclease H superfamily / Aspartic peptidase domain superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / Reverse transcriptase/Diguanylate cyclase domain / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-2KW / DNA / DNA (> 10) / Gag-Pol polyprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)
synthetic construct (人工物)
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: 3.65 Å
データ登録者Singh, A.K. / Das, K.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structures of wild-type and E138K/M184I mutant HIV-1 RT/DNA complexed with inhibitors doravirine and rilpivirine.
著者: Abhimanyu K Singh / Brent De Wijngaert / Marc Bijnens / Kris Uyttersprot / Hoai Nguyen / Sergio E Martinez / Dominique Schols / Piet Herdewijn / Christophe Pannecouque / Eddy Arnold / Kalyan Das /
要旨: Structures trapping a variety of functional and conformational states of HIV-1 reverse transcriptase (RT) have been determined by X-ray crystallography. These structures have played important roles ...Structures trapping a variety of functional and conformational states of HIV-1 reverse transcriptase (RT) have been determined by X-ray crystallography. These structures have played important roles in explaining the mechanisms of catalysis, inhibition, and drug resistance and in driving drug design. However, structures of several desired complexes of RT could not be obtained even after many crystallization or crystal soaking experiments. The ternary complexes of doravirine and rilpivirine with RT/DNA are such examples. Structural study of HIV-1 RT by single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) has been challenging due to the enzyme's relatively smaller size and higher flexibility. We optimized a protocol for rapid structure determination of RT complexes by cryo-EM and determined six structures of wild-type and E138K/M184I mutant RT/DNA in complexes with the nonnucleoside inhibitors rilpivirine, doravirine, and nevirapine. RT/DNA/rilpivirine and RT/DNA/doravirine complexes have structural differences between them and differ from the typical conformation of nonnucleoside RT inhibitor (NNRTI)-bound RT/double-stranded DNA (dsDNA), RT/RNA-DNA, and RT/dsRNA complexes; the primer grip in RT/DNA/doravirine and the YMDD motif in RT/DNA/rilpivirine have large shifts. The DNA primer 3'-end in the doravirine-bound structure is positioned at the active site, but the complex is in a nonproductive state. In the mutant RT/DNA/rilpivirine structure, I184 is stacked with the DNA such that their relative positioning can influence rilpivirine in the pocket. Simultaneously, E138K mutation opens the NNRTI-binding pocket entrance, potentially contributing to a faster rate of rilpivirine dissociation by E138K/M184I mutant RT, as reported by an earlier kinetic study. These structural differences have implications for understanding molecular mechanisms of drug resistance and for drug design.
履歴
登録2022年2月26日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02022年7月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年8月3日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22022年10月12日Group: Structure summary / カテゴリ: chem_comp / Item: _chem_comp.pdbx_synonyms

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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: Reverse transcriptase/ribonuclease H
B: Reverse transcriptase/ribonuclease H
E: DNA (38-MER)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)126,2424
ポリマ－125,8163
非ポリマー4261
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area10670 Å2
ΔGint-46 kcal/mol
Surface area47680 Å2

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要素

#1: タンパク質 Reverse transcriptase/ribonuclease H / Exoribonuclease H / p66 RT


分子量: 64037.383 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: P66 subunit
由来: (組換発現) Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)
株: isolate BH10 / 遺伝子: gag-pol / プラスミド: pETDuet-1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): codon plus RIL
参照: UniProt: P03366, RNA-directed DNA polymerase, DNA-directed DNA polymerase, retroviral ribonuclease H, exoribonuclease H
#2: タンパク質 Reverse transcriptase/ribonuclease H / Exoribonuclease H / p51 RT


分子量: 50039.488 Da / 分子数: 1 / Fragment: P51 subunit / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: P51 subunit
由来: (組換発現) Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)
遺伝子: gag-pol / プラスミド: pETDuet-1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): codon plus RIL
参照: UniProt: P03366, RNA-directed DNA polymerase, DNA-directed DNA polymerase, retroviral ribonuclease H, exoribonuclease H
#3: DNA鎖 DNA (38-MER)


分子量: 11739.513 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: 化合物 ChemComp-2KW / 3-chloro-5-({1-[(4-methyl-5-oxo-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-3-yl)methyl]-2-oxo-4-(trifluoromethyl)-1,2-dihydropyridin-3-yl}oxy)benzonitrile / Doravirine / ドラビリン


分子量: 425.749 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C17H11ClF3N5O3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 薬剤, 阻害剤*YM
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Entity IDParent-ID由来
1HIV-1 reverse transcriptase with a DNA aptamer in complex with doravirineCOMPLEX#1-#30RECOMBINANT
2HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P66 SUBUNITCOMPLEX#11RECOMBINANT
3HIV-1 REVERSE TRANSCRIPTASE P51 SUBUNITCOMPLEX#21RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.1284 MDaNO
21NO
31NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)11678
32Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)11678
43Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)11678
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
32Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
43Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMTris-HClNH2C(CH2OH)3HCl1
275 mMNaClNaCl1
試料濃度: 0.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 281 K

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: TFS GLACIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 150000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Calibrated defocus min: 500 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 55 sec. / 電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1352

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3.1粒子像選択
2EPU2.9.0画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7Cootモデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIX1.19.1モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 1235740
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.65 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 178579 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 194.3 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 5HP1

5hp1

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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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