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- EMDB-26453: Cryo-EM structure of AAV-PHP.eB, I1 symmetry applied -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-26453
タイトルCryo-EM structure of AAV-PHP.eB, I1 symmetry applied
マップデータCryo-EM structure of AAV-PHP.eB
試料
  • ウイルス: Adeno-associated virus (アデノ随伴ウイルス)
    • タンパク質・ペプチド: Capsid protein VP1
キーワードGene therapy / AAV / capsid / blood-brain barrier / directed evolution / VIRUS
機能・相同性Phospholipase A2-like domain / Phospholipase A2-like domain / Parvovirus coat protein VP2 / Parvovirus coat protein VP1/VP2 / Parvovirus coat protein VP1/VP2 / Capsid/spike protein, ssDNA virus / T=1 icosahedral viral capsid / structural molecule activity / Capsid protein VP1
機能・相同性情報
生物種Adeno-associated virus (アデノ随伴ウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.24 Å
データ登録者Jang S / Shen HK / Ding X / Miles TF / Gradinaru V
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)DP1.NS111369 米国
引用ジャーナル: Mol Ther Methods Clin Dev / 年: 2022
タイトル: Structural basis of receptor usage by the engineered capsid AAV-PHP.eB.
著者: Seongmin Jang / Hao K Shen / Xiaozhe Ding / Timothy F Miles / Viviana Gradinaru /
要旨: Adeno-associated virus serotype 9 (AAV9) is a promising gene therapy vector for treating neurodegenerative diseases due to its ability to penetrate the blood-brain barrier. PHP.eB was engineered ...Adeno-associated virus serotype 9 (AAV9) is a promising gene therapy vector for treating neurodegenerative diseases due to its ability to penetrate the blood-brain barrier. PHP.eB was engineered from AAV9 by insertion of a 7-amino acid peptide and point mutation of neighboring residues, thereby enhancing potency in the central nervous system. Here, we report a 2.24-Å resolution cryo-electron microscopy structure of PHP.eB, revealing conformational differences from other 7-mer insertion capsid variants. In PHP.eB, the 7-mer loop adopts a bent conformation, mediated by an interaction between engineered lysine and aspartate residues. Further, we identify PKD2 as the main AAV receptor (AAVR) domain recognizing both AAV9 and PHP.eB and find that the PHP.eB 7-mer partially destabilizes this interaction. Analysis of previously reported AAV structures together with our pull-down data demonstrate that the 7-mer topology determined by the lysine-aspartate interaction dictates AAVR binding strength. Our results suggest that PHP.eB's altered tropism may arise from both an additional interaction with LY6A and weakening of its AAVR interaction. Changing the insertion length, but not sequence, modifies PKD2 binding affinity, suggesting that a steric clash impedes AAVR binding. This research suggests improved library designs for future AAV selections to identify non-LY6A-dependent vectors and modulate AAVR interaction strength.
履歴
登録2022年3月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年9月21日-
マップ公開2022年9月21日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_26453.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_26453.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 634.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM structure of AAV-PHP.eB
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.87 Å/pix.
x 550 pix.
= 477.95 Å		0.87 Å/pix.
x 550 pix.
= 477.95 Å		0.87 Å/pix.
x 550 pix.
= 477.95 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.869 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.471
最小 - 最大-0.7232382 - 2.0619142
平均 (標準偏差)0.0030179166 (±0.10800662)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ550550550
Spacing550550550
セルA=B=C: 477.95 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Half-map A

ファイルemd_26453_half_map_1.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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ハーフマップ: Half-map B

ファイルemd_26453_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Adeno-associated virus

全体名称: Adeno-associated virus (アデノ随伴ウイルス)
要素
  • ウイルス: Adeno-associated virus (アデノ随伴ウイルス)
    • タンパク質・ペプチド: Capsid protein VP1

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超分子 #1: Adeno-associated virus

超分子名称: Adeno-associated virus / タイプ: virus / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: AAV-PHP.eB: Engineered AAV from AAV9. / NCBI-ID: 272636 / 生物種: Adeno-associated virus / ウイルスタイプ: VIRUS-LIKE PARTICLE / ウイルス・単離状態: SEROTYPE / ウイルス・エンベロープ: No / ウイルス・中空状態: No

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分子 #1: Capsid protein VP1

分子名称: Capsid protein VP1 / 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: Adeno-associated virus (アデノ随伴ウイルス)
分子量理論値: 82.188609 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MAADGYLPDW LEDNLSEGIR EWWALKPGAP QPKANQQHQD NARGLVLPGY KYLGPGNGLD KGEPVNAADA AALEHDKAYD QQLKAGDNP YLKYNHADAE FQERLKEDTS FGGNLGRAVF QAKKRLLEPL GLVEEAAKTA PGKKRPVEQS PQEPDSSAGI G KSGAQPAK ...文字列:
MAADGYLPDW LEDNLSEGIR EWWALKPGAP QPKANQQHQD NARGLVLPGY KYLGPGNGLD KGEPVNAADA AALEHDKAYD QQLKAGDNP YLKYNHADAE FQERLKEDTS FGGNLGRAVF QAKKRLLEPL GLVEEAAKTA PGKKRPVEQS PQEPDSSAGI G KSGAQPAK KRLNFGQTGD TESVPDPQPI GEPPAAPSGV GSLTMASGGG APVADNNEGA DGVGSSSGNW HCDSQWLGDR VI TTSTRTW ALPTYNNHLY KQISNSTSGG SSNDNAYFGY STPWGYFDFN RFHCHFSPRD WQRLINNNWG FRPKRLNFKL FNI QVKEVT DNNGVKTIAN NLTSTVQVFT DSDYQLPYVL GSAHEGCLPP FPADVFMIPQ YGYLTLNDGS QAVGRSSFYC LEYF PSQML RTGNNFQFSY EFENVPFHSS YAHSQSLDRL MNPLIDQYLY YLSKTINGSG QNQQTLKFSV AGPSNMAVQG RNYIP GPSY RQQRVSTTVT QNNNSEFAWP GASSWALNGR NSLMNPGPAM ASHKEGEDRF FPLSGSLIFG KQGTGRDNVD ADKVMI TNE EEIKTTNPVA TESYGQVATN HQSDGTLAVP FKAQAQTGWV QNQGILPGMV WQDRDVYLQG PIWAKIPHTD GNFHPSP LM GGFGMKHPPP QILIKNTPVP ADPPTAFNKD KLNSFITQYS TGQVSVEIEW ELQKENSKRW NPEIQYTSNY YKSNNVEF A VNTEGVYSEP RPIGTRYLTR NL

UniProtKB: Capsid protein VP1

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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

緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 4.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.24 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 50195
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

3ux1


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
得られたモデル

PDB-7ud4:
Cryo-EM structure of AAV-PHP.eB

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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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