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万見
- EMDB-16730: Cryo-EM structure of complement C5 in complex with nanobodies UNb... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-16730
タイトルCryo-EM structure of complement C5 in complex with nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2
マップデータmap
試料
  • 複合体: Complement C5 bound to nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody UNbC5-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody UNbC5-1
  • タンパク質・ペプチド: Complement C5 beta chain
  • タンパク質・ペプチド: Complement C5 alpha chain
キーワードnanobody (ナノボディ) / inhibitor (酵素阻害剤) / complement / C5 / inhibition (酵素阻害剤) / convertase / classical pathway / nanobody-antigen complex / alternative pathway / IMMUNE SYSTEM (免疫系)
機能・相同性
機能・相同性情報


Terminal pathway of complement / 膜侵襲複合体 / 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 / 膜侵襲複合体 / 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 / 走化性 / G alpha (i) signalling events / killing of cells of another organism / cell surface receptor signaling pathway / 炎症 / G protein-coupled receptor signaling pathway / signaling receptor binding / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region
類似検索 - 分子機能
: / Complement component 5, CUB domain / Complement C3/4/5, macroglobulin domain MG1 / Macroglobulin domain MG1 / Anaphylatoxin, complement system domain / Anaphylatoxin domain signature. / Anaphylatoxin/fibulin / Anaphylatoxin, complement system / Anaphylotoxin-like domain / Anaphylatoxin domain profile. ...: / Complement component 5, CUB domain / Complement C3/4/5, macroglobulin domain MG1 / Macroglobulin domain MG1 / Anaphylatoxin, complement system domain / Anaphylatoxin domain signature. / Anaphylatoxin/fibulin / Anaphylatoxin, complement system / Anaphylotoxin-like domain / Anaphylatoxin domain profile. / Anaphylatoxin homologous domain / Netrin C-terminal Domain / Netrin module, non-TIMP type / UNC-6/NTR/C345C module / Alpha-macroglobulin, receptor-binding / Alpha-macroglobulin, receptor-binding domain superfamily / Macroglobulin domain MG4 / Macroglobulin domain MG3 / A-macroglobulin receptor binding domain / Macroglobulin domain MG4 / Macroglobulin domain MG3 / A-macroglobulin receptor / Netrin domain / NTR domain profile. / Tissue inhibitor of metalloproteinases-like, OB-fold / Α2-マクログロブリン / Macroglobulin domain / Alpha-2-macroglobulin, bait region domain / Alpha-macroglobulin-like, TED domain / Alpha-2-macroglobulin family / MG2 domain / A-macroglobulin TED domain / Alpha-2-macroglobulin bait region domain / Α2-マクログロブリン / Alpha-2-macroglobulin family / Terpenoid cyclases/protein prenyltransferase alpha-alpha toroid / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Homo sapiens (ヒト) / Lama glama (ラマ)
手法単粒子再構成法 / 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 KI / Gros P
資金援助 オランダ, European Union, メキシコ, 4件
OrganizationGrant number国
Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO)NWA.ID.17.036 オランダ
European Research Council (ERC)101001937European Union
European Research Council (ERC)787241European Union
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACYT)604718 メキシコ
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
登録2023年2月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年9月27日-
マップ公開2023年9月27日-
更新2023年9月27日-
現状2023年9月27日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_16730.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_16730.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.04 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.186
最小 - 最大-1.3636078 - 2.0704834
平均 (標準偏差)0.00017733297 (±0.031740237)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 332.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_16730_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: half map b

ファイルemd_16730_half_map_1.map
注釈half map b
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: half map a

ファイルemd_16730_half_map_2.map
注釈half map a
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Complement C5 bound to nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2

全体名称: Complement C5 bound to nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2
要素
  • 複合体: Complement C5 bound to nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody UNbC5-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody UNbC5-1
  • タンパク質・ペプチド: Complement C5 beta chain
  • タンパク質・ペプチド: Complement C5 alpha chain

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超分子 #1: Complement C5 bound to nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2

超分子名称: Complement C5 bound to nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1, #4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 218 KDa

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分子 #1: Nanobody UNbC5-2

分子名称: Nanobody UNbC5-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)
分子量理論値: 16.095776 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
MEVQLVESGG GLVQPGGSLR LSCAASGRTF STNTMGWFRQ APGQEREFVA LISGNGRILD YSDSAKGRFT ISRDNAKNTV YLQMNSLKP EDTGVYFCAA EFRGRTLASY WGQGTQVTVS SAAASGSLEQ KLISEEDLNG AAHHHHHHGA A

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分子 #2: Complement C5 beta chain

分子名称: Complement C5 beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 73.361453 KDa
配列文字列: QEQTYVISAP KIFRVGASEN IVIQVYGYTE AFDATISIKS YPDKKFSYSS GHVHLSSENK FQNSAILTIQ PKQLPGGQNP VSYVYLEVV SKHFSKSKRM PITYDNGFLF IHTDKPVYTP DQSVKVRVYS LNDDLKPAKR ETVLTFIDPE GSEVDMVEEI D HIGIISFP ...文字列:
QEQTYVISAP KIFRVGASEN IVIQVYGYTE AFDATISIKS YPDKKFSYSS GHVHLSSENK FQNSAILTIQ PKQLPGGQNP VSYVYLEVV SKHFSKSKRM PITYDNGFLF IHTDKPVYTP DQSVKVRVYS LNDDLKPAKR ETVLTFIDPE GSEVDMVEEI D HIGIISFP DFKIPSNPRY GMWTIKAKYK EDFSTTGTAY FEVKEYVLPH FSVSIEPEYN FIGYKNFKNF EITIKARYFY NK VVTEADV YITFGIREDL KDDQKEMMQT AMQNTMLING IAQVTFDSET AVKELSYYSL EDLNNKYLYI AVTVIESTGG FSE EAEIPG IKYVLSPYKL NLVATPLFLK PGIPYPIKVQ VKDSLDQLVG GVPVTLNAQT IDVNQETSDL DPSKSVTRVD DGVA SFVLN LPSGVTVLEF NVKTDAPDLP EENQAREGYR AIAYSSLSQS YLYIDWTDNH KALLVGEHLN IIVTPKSPYI DKITH YNYL ILSKGKIIHF GTREKFSDAS YQSINIPVTQ NMVPSSRLLV YYIVTGEQTA ELVSDSVWLN IEEKCGNQLQ VHLSPD ADA YSPGQTVSLN MATGMDSWVA LAAVDSAVYG VQRGAKKPLE RVFQFLEKSD LGCGAGGGLN NANVFHLAGL TFLTNAN AD DSQENDEPCK EIL

UniProtKB: Complement C5

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分子 #3: Complement C5 alpha chain

分子名称: Complement C5 alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 112.635008 KDa
配列文字列: TLQKKIEEIA AKYKHSVVKK CCYDGACVNN DETCEQRAAR ISLGPRCIKA FTECCVVASQ LRANISHKDM QLGRLHMKTL LPVSKPEIR SYFPESWLWE VHLVPRRKQL QFALPDSLTT WEIQGVGISN TGICVADTVK AKVFKDVFLE MNIPYSVVRG E QIQLKGTV ...文字列:
TLQKKIEEIA AKYKHSVVKK CCYDGACVNN DETCEQRAAR ISLGPRCIKA FTECCVVASQ LRANISHKDM QLGRLHMKTL LPVSKPEIR SYFPESWLWE VHLVPRRKQL QFALPDSLTT WEIQGVGISN TGICVADTVK AKVFKDVFLE MNIPYSVVRG E QIQLKGTV YNYRTSGMQF CVKMSAVEGI CTSESPVIDH QGTKSSKCVR QKVEGSSSHL VTFTVLPLEI GLHNINFSLE TW FGKEILV KTLRVVPEGV KRESYSGVTL DPRGIYGTIS RRKEFPYRIP LDLVPKTEIK RILSVKGLLV GEILSAVLSQ EGI NILTHL PKGSAEAELM SVVPVFYVFH YLETGNHWNI FHSDPLIEKQ KLKKKLKEGM LSIMSYRNAD YSYSVWKGGS ASTW LTAFA LRVLGQVNKY VEQNQNSICN SLLWLVENYQ LDNGSFKENS QYQPIKLQGT LPVEARENSL YLTAFTVIGI RKAFD ICPL VKIDTALIKA DNFLLENTLP AQSTFTLAIS AYALSLGDKT HPQFRSIVSA LKREALVKGN PPIYRFWKDN LQHKDS SVP NTGTARMVET TAYALLTSLN LKDINYVNPV IKWLSEEQRY GGGFYSTQDT INAIEGLTEY SLLVKQLRLS MDIDVSY KH KGALHNYKMT DKNFLGRPVE VLLNDDLIVS TGFGSGLATV HVTTVVHKTS TSEEVCSFYL KIDTQDIEAS HYRGYGNS D YKRIVACASY KPSREESSSG SSHAVMDISL PTGISANEED LKALVEGVDQ LFTDYQIKDG HVILQLNSIP SSDFLCVRF RIFELFEVGF LSPATFTVYE YHRPDKQCTM FYSTSNIKIQ KVCEGAACKC VEADCGQMQE ELDLTISAET RKQTACKPEI AYAYKVSIT SITVENVFVK YKATLLDIYK TGEAVAEKDS EITFIKKVTC TNAELVKGRQ YLIMGKEALQ IKYNFSFRYI Y PLDSLTWI EYWPRDTTCS SCQAFLANLD EFAEDIFLNG C

UniProtKB: Complement C5

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分子 #4: Nanobody UNbC5-1

分子名称: Nanobody UNbC5-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)
分子量理論値: 16.757295 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
MEVQLVESGG GLVQAGGSLR LSCAASGFTF DDYAIGWFRQ APGKEREGVS CISTSDGSTY YADSVKGRFT ISSDNAKNTV YLQMNSLKP EDTAVYYCAA DPYLPIRGRG IESTDFGSWG QGTQVTVSSA AASGSLEQKL ISEEDLNGAA HHHHHHGAA

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.26 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMNaPO4phosphateリン酸塩
145.0 mMNaCl塩化ナトリウムsodium chloride塩化ナトリウム

詳細: 1x PBS
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot 4 seconds at blot force 1.
詳細Purified protein were mixed before vitrification in

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 130000
特殊光学系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
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-40 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 3810 / 平均電子線量: 55.0 e/Å2
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

3cu7


詳細: First C5 crystal structure
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.2/3) / 詳細: performed in cryoSPARC
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.2/3)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.2/3) / 詳細: performed in cryoSPARC
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.2/3) / 使用した粒子像数: 193009
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain詳細

3cu7

chain_id: B, residue_range: 20-1676, source_name: PDB, initial_model_type: experimental modelC5 complement
chain_id: A, residue_range: 2-136, source_name: AlphaFold, initial_model_type: in silico modelUNbC5-2
chain_id: C, residue_range: 2-144, source_name: AlphaFold, initial_model_type: in silico modelUNbC5-1
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8cml:
Cryo-EM structure of complement C5 in complex with nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2

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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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