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- EMDB-41416: Cryo-EM structure of HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP in complex with bro... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41416
タイトルCryo-EM structure of HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP in complex with broadly neutralizing llama nanobody G36 targeting the CD4-binding site
マップデータcryo-EM density of llama nanobody G36 in complex with HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP
試料
  • 複合体: Complex between HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP and llama nanobody G36
    • タンパク質・ペプチド: HIV-1 BG505 DS-SOSIP gp120
    • タンパク質・ペプチド: HIV-1 BG505 DS-SOSIP gp41
    • タンパク質・ペプチド: CD4-binding site nanobody G36
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードHIV-1 Envelope / antibody / nanobody / VHH / llama / BG505 DS-SOSIP / neutralization / immunization / VIRAL PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of plasma membrane raft polarization / positive regulation of receptor clustering / host cell endosome membrane / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / viral protein processing / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / host cell plasma membrane ...positive regulation of plasma membrane raft polarization / positive regulation of receptor clustering / host cell endosome membrane / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / viral protein processing / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / host cell plasma membrane / virion membrane / structural molecule activity / identical protein binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Envelope glycoprotein Gp160 / Retroviral envelope protein / Retroviral envelope protein GP41-like / Gp120 core superfamily / Envelope glycoprotein GP120 / Human immunodeficiency virus 1, envelope glycoprotein Gp120
類似検索 - ドメイン・相同性
Envelope glycoprotein gp160
類似検索 - 構成要素
生物種Lama glama (ラマ) / Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.32 Å
データ登録者Zhou T / Kwong PD / Xu J
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID) 米国
引用ジャーナル: Adv Sci (Weinh) / 年: 2024
タイトル: Ultrapotent Broadly Neutralizing Human-llama Bispecific Antibodies against HIV-1.
著者: Jianliang Xu / Tongqing Zhou / Krisha McKee / Baoshan Zhang / Cuiping Liu / Alexandra F Nazzari / Amarendra Pegu / Chen-Hsiang Shen / Jordan E Becker / Michael F Bender / Payton Chan / Anita ...著者: Jianliang Xu / Tongqing Zhou / Krisha McKee / Baoshan Zhang / Cuiping Liu / Alexandra F Nazzari / Amarendra Pegu / Chen-Hsiang Shen / Jordan E Becker / Michael F Bender / Payton Chan / Anita Changela / Ridhi Chaudhary / Xuejun Chen / Tal Einav / Young Do Kwon / Bob C Lin / Mark K Louder / Jonah S Merriam / Nicholas C Morano / Sijy O'Dell / Adam S Olia / Reda Rawi / Ryan S Roark / Tyler Stephens / I-Ting Teng / Emily Tourtellott-Fogt / Shuishu Wang / Eun Sung Yang / Lawrence Shapiro / Yaroslav Tsybovsky / Nicole A Doria-Rose / Rafael Casellas / Peter D Kwong /
要旨: Broadly neutralizing antibodies are proposed as therapeutic and prophylactic agents against HIV-1, but their potency and breadth are less than optimal. This study describes the immunization of a ...Broadly neutralizing antibodies are proposed as therapeutic and prophylactic agents against HIV-1, but their potency and breadth are less than optimal. This study describes the immunization of a llama with the prefusion-stabilized HIV-1 envelope (Env) trimer, BG505 DS-SOSIP, and the identification and improvement of potent neutralizing nanobodies recognizing the CD4-binding site (CD4bs) of vulnerability. Two of the vaccine-elicited CD4bs-targeting nanobodies, G36 and R27, when engineered into a triple tandem format with llama IgG2a-hinge region and human IgG1-constant region (G36×3-IgG2a and R27×3-IgG2a), neutralized 96% of a multiclade 208-strain panel at geometric mean ICs of 0.314 and 0.033 µg mL, respectively. Cryo-EM structures of these nanobodies in complex with Env trimer revealed the two nanobodies to neutralize HIV-1 by mimicking the recognition of the CD4 receptor. To enhance their neutralizing potency and breadth, nanobodies are linked to the light chain of the V2-apex-targeting broadly neutralizing antibody, CAP256V2LS. The resultant human-llama bispecific antibody CAP256L-R27×3LS exhibited ultrapotent neutralization and breadth exceeding other published HIV-1 broadly neutralizing antibodies, with pharmacokinetics determined in FcRn-Fc mice similar to the parent CAP256V2LS. Vaccine-elicited llama nanobodies, when combined with V2-apex broadly neutralizing antibodies, may therefore be able to fulfill anti-HIV-1 therapeutic and prophylactic clinical goals.
履歴
登録2023年8月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年5月8日-
マップ公開2024年5月8日-
更新2024年12月18日-
現状2024年12月18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_41416.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_41416.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈cryo-EM density of llama nanobody G36 in complex with HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP
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.)
1.11 Å/pix.
x 280 pix.
= 310.8 Å		1.11 Å/pix.
x 280 pix.
= 310.8 Å		1.11 Å/pix.
x 280 pix.
= 310.8 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: 1.11 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: 0.28
最小 - 最大-0.27396822 - 0.82774633
平均 (標準偏差)0.0007349804 (±0.03186114)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 310.80002 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_41416_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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追加マップ: Sharpened cryo-EM density map of llama nanobody G36...

ファイルemd_41416_additional_1.map
注釈Sharpened cryo-EM density map of llama nanobody G36 in complex with HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP
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: cryo-EM half density map of llama nanobody G36...

ファイルemd_41416_half_map_1.map
注釈cryo-EM half density map of llama nanobody G36 in complex with HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP
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: cryo-EM half density map of llama nanobody G36...

ファイルemd_41416_half_map_2.map
注釈cryo-EM half density map of llama nanobody G36 in complex with HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP
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 : Complex between HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP and llama nanobody G36

全体名称: Complex between HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP and llama nanobody G36
要素
  • 複合体: Complex between HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP and llama nanobody G36
    • タンパク質・ペプチド: HIV-1 BG505 DS-SOSIP gp120
    • タンパク質・ペプチド: HIV-1 BG505 DS-SOSIP gp41
    • タンパク質・ペプチド: CD4-binding site nanobody G36
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Complex between HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP and llama nanobody G36

超分子名称: Complex between HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP and llama nanobody G36
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)
分子量理論値: 252 KDa

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分子 #1: HIV-1 BG505 DS-SOSIP gp120

分子名称: HIV-1 BG505 DS-SOSIP gp120 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
分子量理論値: 54.086324 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: AENLWVTVYY GVPVWKDAET TLFCASDAKA YETEKHNVWA THACVPTDPN PQEIHLENVT EEFNMWKNNM VEQMHTDIIS LWDQSLKPC VKLTPLCVTL QCTNVTNNIT DDMRGELKNC SFNMTTELRD KKQKVYSLFY RLDVVQINEN QGNRSNNSNK E YRLINCNT ...文字列:
AENLWVTVYY GVPVWKDAET TLFCASDAKA YETEKHNVWA THACVPTDPN PQEIHLENVT EEFNMWKNNM VEQMHTDIIS LWDQSLKPC VKLTPLCVTL QCTNVTNNIT DDMRGELKNC SFNMTTELRD KKQKVYSLFY RLDVVQINEN QGNRSNNSNK E YRLINCNT SACTQACPKV SFEPIPIHYC APAGFAILKC KDKKFNGTGP CPSVSTVQCT HGIKPVVSTQ LLLNGSLAEE EV MIRSENI TNNAKNILVQ FNTPVQINCT RPNNNTRKSI RIGPGQAFYA TGDIIGDIRQ AHCNVSKATW NETLGKVVKQ LRK HFGNNT IIRFANSSGG DLEVTTHSFN CGGEFFYCNT SGLFNSTWIS NTSVQGSNST GSNDSITLPC RIKQIINMWQ RIGQ CMYAP PIQGVIRCVS NITGLILTRD GGSTNSTTET FRPGGGDMRD NWRSELYKYK VVKIEPLGVA PTRCKRRVVG RRRRR R

UniProtKB: Envelope glycoprotein gp160

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分子 #2: HIV-1 BG505 DS-SOSIP gp41

分子名称: HIV-1 BG505 DS-SOSIP gp41 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
分子量理論値: 17.146482 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
AVGIGAVFLG FLGAAGSTMG AASMTLTVQA RNLLSGIVQQ QSNLLRAPEA QQHLLKLTVW GIKQLQARVL AVERYLRDQQ LLGIWGCSG KLICCTNVPW NSSWSNRNLS EIWDNMTWLQ WDKEISNYTQ IIYGLLEESQ NQQEKNEQDL LALD

UniProtKB: Envelope glycoprotein gp160

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分子 #3: CD4-binding site nanobody G36

分子名称: CD4-binding site nanobody G36 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)
分子量理論値: 13.81927 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
QVQLQESGGG SVQPGGSLRL SCAVSGLDVE SVTIGWIRQA PGKEREEVGC ISGNFDQTYY VDSVKGRFTI SRVNEENTVY LQMDNLKPE DTATYYCVTD RQFYCALHRL PVSQYRGQGT QVTVSS

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分子 #7: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 27 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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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3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE
詳細Purified complex by FPLC and concentrated to final concentration.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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 / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 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 FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 22500
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

粒子像選択選択した数: 2366408 / 詳細: Blob pick in cryoSparc
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7lpn

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.32 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3) / 使用した粒子像数: 414002
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7lpn


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 82.9
得られたモデル

PDB-8tnh:
Cryo-EM structure of HIV-1 Env BG505 DS-SOSIP in complex with broadly neutralizing llama nanobody G36 targeting the CD4-binding site

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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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