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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8cml | |||||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of complement C5 in complex with nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2 | |||||||||||||||
要素 |
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キーワード | IMMUNE SYSTEM / nanobody / inhibitor / complement / C5 / inhibition / convertase / classical pathway / nanobody-antigen complex / alternative pathway | |||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Terminal pathway of complement / membrane attack complex / Activation of C3 and C5 / negative regulation of macrophage chemotaxis / complement activation, alternative pathway / chemokine activity / endopeptidase inhibitor activity / positive regulation of vascular endothelial growth factor production / positive regulation of chemokine production / Peptide ligand-binding receptors ...Terminal pathway of complement / membrane attack complex / Activation of C3 and C5 / negative regulation of macrophage chemotaxis / complement activation, alternative pathway / chemokine activity / endopeptidase inhibitor activity / positive regulation of vascular endothelial growth factor production / positive regulation of chemokine production / Peptide ligand-binding receptors / complement activation, classical pathway / Regulation of Complement cascade / chemotaxis / G alpha (i) signalling events / killing of cells of another organism / cell surface receptor signaling pathway / inflammatory response / G protein-coupled receptor signaling pathway / signaling receptor binding / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||
生物種 | Lama glama (ラマ) 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: 3.6 Å | |||||||||||||||
データ登録者 | De la O Becerra, K.I. / Gros, P. | |||||||||||||||
資金援助 | オランダ, European Union, メキシコ, 4件
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引用 | ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2023 タイトル: Inhibition of cleavage of human complement component C5 and the R885H C5 variant by two distinct high affinity anti-C5 nanobodies. 著者: Eva M Struijf / Karla I De la O Becerra / Maartje Ruyken / Carla J C de Haas / Fleur van Oosterom / Danique Y Siere / Joanne E van Keulen / Dani A C Heesterbeek / Edward Dolk / Raimond ...著者: Eva M Struijf / Karla I De la O Becerra / Maartje Ruyken / Carla J C de Haas / Fleur van Oosterom / Danique Y Siere / Joanne E van Keulen / Dani A C Heesterbeek / Edward Dolk / Raimond Heukers / Bart W Bardoel / Piet Gros / Suzan H M Rooijakkers / 要旨: The human complement system plays a crucial role in immune defense. However, its erroneous activation contributes to many serious inflammatory diseases. Since most unwanted complement effector ...The human complement system plays a crucial role in immune defense. However, its erroneous activation contributes to many serious inflammatory diseases. Since most unwanted complement effector functions result from C5 cleavage into C5a and C5b, development of C5 inhibitors, such as clinically approved monoclonal antibody eculizumab, are of great interest. Here, we developed and characterized two anti-C5 nanobodies, UNbC5-1 and UNbC5-2. Using surface plasmon resonance, we determined a binding affinity of 119.9 pM for UNbC5-1 and 7.7 pM for UNbC5-2. Competition experiments determined that the two nanobodies recognize distinct epitopes on C5. Both nanobodies efficiently interfered with C5 cleavage in a human serum environment, as they prevented red blood cell lysis via membrane attack complexes (C5b-9) and the formation of chemoattractant C5a. The cryo-EM structure of UNbC5-1 and UNbC5-2 in complex with C5 (3.6 Å resolution) revealed that the binding interfaces of UNbC5-1 and UNbC5-2 overlap with known complement inhibitors eculizumab and RaCI3, respectively. UNbC5-1 binds to the MG7 domain of C5, facilitated by a hydrophobic core and polar interactions, and UNbC5-2 interacts with the C5d domain mostly by salt bridges and hydrogen bonds. Interestingly, UNbC5-1 potently binds and inhibits C5 R885H, a genetic variant of C5 that is not recognized by eculizumab. Altogether, we identified and characterized two different, high affinity nanobodies against human C5. Both nanobodies could serve as diagnostic and/or research tools to detect C5 or inhibit C5 cleavage. Furthermore, the residues targeted by UNbC5-1 hold important information for therapeutic inhibition of different polymorphic variants of C5. | |||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 8cml.cif.gz | 319.7 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8cml.ent.gz | 248.3 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8cml.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 8cml_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8cml_full_validation.pdf.gz | 1.4 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8cml_validation.xml.gz | 62.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8cml_validation.cif.gz | 91.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/cm/8cml ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/cm/8cml | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 16730MC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: 抗体 | 分子量: 16095.776 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / プラスミド: pPQ81 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 DE3 Rosetta 2 |
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#2: タンパク質 | 分子量: 73361.453 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P01031 |
#3: タンパク質 | 分子量: 112635.008 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P01031 |
#4: 抗体 | 分子量: 16757.295 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / プラスミド: pPQ81 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 DE3 Rosetta 2 |
#5: 多糖 | 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose |
研究の焦点であるリガンドがあるか | N |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Complement C5 bound to nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2 タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1, #4 / 由来: NATURAL | |||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.218 MDa / 実験値: NO | |||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) | |||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) | |||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.4 / 詳細: 1x PBS | |||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 0.26 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Purified protein were mixed before vitrification in | |||||||||||||||
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: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K / 詳細: Blot 4 seconds at blot force 1 |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TALOS ARCTICA |
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): 130000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2600 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 電子線照射量: 55 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: 2 / 実像数: 3810 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV |
画像スキャン | 横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40 |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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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: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 193009 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | 3D fitting-ID: 1
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拘束条件 |
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