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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-24686 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of bluetongue virus capsid protein VP5 at low endosomal pH intermediate state 1 | |||||||||
![]() | IMS1 | |||||||||
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機能・相同性 | Outer capsid protein VP5, Orbivirus / Orbivirus outer capsid protein VP5 / viral capsid / structural molecule activity / Outer capsid protein VP5![]() | |||||||||
生物種 | ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å | |||||||||
![]() | Xia X / Wu WN / Cui YX / Roy P / Zhou ZH | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Bluetongue virus capsid protein VP5 perforates membranes at low endosomal pH during viral entry. 著者: Xian Xia / Weining Wu / Yanxiang Cui / Polly Roy / Z Hong Zhou / ![]() ![]() 要旨: Bluetongue virus (BTV) is a non-enveloped virus and causes substantial morbidity and mortality in ruminants such as sheep. Fashioning a receptor-binding protein (VP2) and a membrane penetration ...Bluetongue virus (BTV) is a non-enveloped virus and causes substantial morbidity and mortality in ruminants such as sheep. Fashioning a receptor-binding protein (VP2) and a membrane penetration protein (VP5) on the surface, BTV releases its genome-containing core (VP3 and VP7) into the host cell cytosol after perforation of the endosomal membrane. Unlike enveloped ones, the entry mechanisms of non-enveloped viruses into host cells remain poorly understood. Here we applied single-particle cryo-electron microscopy, cryo-electron tomography and structure-guided functional assays to characterize intermediate states of BTV cell entry in endosomes. Four structures of BTV at the resolution range of 3.4-3.9 Å show the different stages of structural rearrangement of capsid proteins on exposure to low pH, including conformational changes of VP5, stepwise detachment of VP2 and a small shift of VP7. In detail, sensing of the low-pH condition by the VP5 anchor domain triggers three major VP5 actions: projecting the hidden dagger domain, converting a surface loop to a protonated β-hairpin that anchors VP5 to the core and stepwise refolding of the unfurling domains into a six-helix stalk. Cryo-electron tomography structures of BTV interacting with liposomes show a length decrease of the VP5 stalk from 19.5 to 15.5 nm after its insertion into the membrane. Our structures, functional assays and structure-guided mutagenesis experiments combined indicate that this stalk, along with dagger domain and the WHXL motif, creates a single pore through the endosomal membrane that enables the viral core to enter the cytosol. Our study unveils the detailed mechanisms of BTV membrane penetration and showcases general methods to study cell entry of other non-enveloped viruses. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 94.3 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 12 KB 12 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 163.8 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 444.1 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 443.7 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 6.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 7.1 KB | 表示 | |
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-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | IMS1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.36 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
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試料の構成要素
-全体 : Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa)
全体 | 名称: ![]() |
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要素 |
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-超分子 #1: Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa)
超分子 | 名称: Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa) タイプ: virus / ID: 1 / 親要素: 0 詳細: The virus was generated from BHK-21 cell and purified by sucrose gradient. NCBI-ID: 10905 生物種: Bluetongue virus (serotype 1 / isolate South Africa) Sci species strain: BTV-1 / ウイルスタイプ: VIRION / ウイルス・単離状態: SPECIES / ウイルス・エンベロープ: No / ウイルス・中空状態: Yes |
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宿主 | 生物種: ![]() ![]() |
ウイルス殻 | Shell ID: 1 / 直径: 880.0 Å |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
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試料調製
緩衝液 | pH: 5.5 / 構成要素 - 濃度: 20.0 mM / 構成要素 - 名称: sodium citrate |
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グリッド | モデル: PELCO Ultrathin Carbon with Lacey Carbon / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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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 |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: SUPER-RESOLUTION / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3609 / 平均露光時間: 8.0 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
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 FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率(公称値): 105000 |
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 |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | プロトコル: OTHER |
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