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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-2692 | |||||||||
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タイトル | cryo-EM structure of Woodchuck Hepatitis Virus capsid | |||||||||
![]() | Cryo-EM 3-D reconstruction of Woodchuck Hepatitis Virus capsid | |||||||||
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![]() | Woodchuck hepatitis virus / hepatitis B virus / cryo-EM / core protein | |||||||||
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: 9.7 Å | |||||||||
![]() | Kukreja A / Wang Joesph C-Y / Pierson E / Keifer DZ / Dragnea B / Jarrold MF / Zlotnick A | |||||||||
![]() | ![]() タイトル: Structurally similar woodchuck and human hepadnavirus core proteins have distinctly different temperature dependences of assembly. 著者: Alexander A Kukreja / Joseph C-Y Wang / Elizabeth Pierson / David Z Keifer / Lisa Selzer / Zhenning Tan / Bogdan Dragnea / Martin F Jarrold / Adam Zlotnick / ![]() 要旨: Woodchuck hepatitis virus (WHV), a close relative of human hepatitis B virus (HBV), has been a key model for disease progression and clinical studies. Sequences of the assembly domain of WHV and HBV ...Woodchuck hepatitis virus (WHV), a close relative of human hepatitis B virus (HBV), has been a key model for disease progression and clinical studies. Sequences of the assembly domain of WHV and HBV core proteins (wCp149 and hCp149, respectively) have 65% identity, suggesting similar assembly behaviors. We report a cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the WHV capsid at nanometer resolution and characterization of wCp149 assembly. At this resolution, the T=4 capsid structures of WHV and HBV are practically identical. In contrast to their structural similarity, wCp149 demonstrates enhanced assembly kinetics and stronger dimer-dimer interactions than hCp149: at 23 °C and at 100 mM ionic strength, the pseudocritical concentrations of assembly of wCp149 and hCp149 are 1.8 μM and 43.3 μM, respectively. Transmission electron microscopy reveals that wCp149 assembles into predominantly T=4 capsids with a sizeable population of larger, nonicosahedral structures. Charge detection mass spectrometry indicates that T=3 particles are extremely rare compared to the ∼ 5% observed in hCp149 reactions. Unlike hCp149, wCp149 capsid assembly is favorable over a temperature range of 4 °C to 37 °C; van't Hoff analyses relate the differences in temperature dependence to the high positive values for heat capacity, enthalpy, and entropy of wCp149 assembly. Because the final capsids are so similar, these findings suggest that free wCp149 and hCp149 undergo different structural transitions leading to assembly. The difference in the temperature dependence of wCp149 assembly may be related to the temperature range of its hibernating host. IMPORTANCE: In this paper, we present a cryo-EM structure of a WHV capsid showing its similarity to HBV. We then observe that the assembly properties of the two homologous proteins are very different. ...IMPORTANCE: In this paper, we present a cryo-EM structure of a WHV capsid showing its similarity to HBV. We then observe that the assembly properties of the two homologous proteins are very different. Unlike human HBV, the capsid protein of WHV has evolved to function in a nonhomeostatic environment. These studies yield insight into the interplay between core protein self-assembly and the host environment, which may be particularly relevant to plant viruses and viruses with zoonotic cycles involving insect vectors. | |||||||||
履歴 |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
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-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 39.4 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 11.3 KB 11.3 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() ![]() | 655.5 KB 655.5 KB | ||
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-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 222.6 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 221.7 KB | 表示 | |
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-関連構造データ
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リンク
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マップ
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注釈 | Cryo-EM 3-D reconstruction of Woodchuck Hepatitis Virus capsid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.484 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 : Woodchuck Hepatitis Virus core protein (wCp149)
全体 | 名称: Woodchuck Hepatitis Virus core protein (wCp149) |
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要素 |
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-超分子 #1000: Woodchuck Hepatitis Virus core protein (wCp149)
超分子 | 名称: Woodchuck Hepatitis Virus core protein (wCp149) / タイプ: sample / ID: 1000 / 集合状態: icosahedron / Number unique components: 1 |
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分子量 | 理論値: 4.1 MDa |
-超分子 #1: Woodchuck hepatitis virus
超分子 | 名称: Woodchuck hepatitis virus / タイプ: virus / ID: 1 詳細: WHV is an enveloped virus, but we present the truncated capsid structure here NCBI-ID: 35269 / 生物種: Woodchuck hepatitis virus / ウイルスタイプ: VIRUS-LIKE PARTICLE / ウイルス・単離状態: SPECIES / ウイルス・エンベロープ: Yes / ウイルス・中空状態: Yes |
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宿主 | 生物種: ![]() |
Host system | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 実験値: 4.1 MDa / 理論値: 4.1 MDa |
ウイルス殻 | Shell ID: 1 / 名称: capsid / T番号(三角分割数): 4 |
-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
濃度 | 0.5 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.5 / 詳細: 50 mM NaCl, 10 mM HEPES |
グリッド | 詳細: Quantifoil R2/2 |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK III / 手法: Blot for 4 seconds before plunging |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | JEOL 3200FS |
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温度 | 平均: 97.15 K |
アライメント法 | Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 80,000 times magnification |
特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: Omega エネルギーフィルター - エネルギー下限: 0.0 eV エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20.0 eV |
詳細 | Parallel weak beam illumination |
日付 | 2012年12月6日 |
撮影 | カテゴリ: CCD フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k) デジタル化 - サンプリング間隔: 1.484 µm / 実像数: 133 / 平均電子線量: 25 e/Å2 / カメラ長: 250 / 詳細: Image is recorded on CCD |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 1.1 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 0.0033 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.0011 µm / 倍率(公称値): 80000 |
試料ステージ | 試料ホルダー: 626 / 試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN |
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画像解析
詳細 | Particles were boxed using e2boxer.py, defocus level was measured by CTFFIND3 and image processing was done by AUTO3DEM |
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CTF補正 | 詳細: Each particle |
最終 再構成 | 想定した対称性 - 点群: I (正20面体型対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 9.7 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: AUTO3DEM / 使用した粒子像数: 2254 |
最終 角度割当 | 詳細: AUTO3DEM delta angle 0.7 |
-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: Chain - #0 - Chain ID: A / Chain - #1 - Chain ID: B / Chain - #2 - Chain ID: C / Chain - #3 - Chain ID: D |
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ソフトウェア | 名称: ![]() |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT |