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- EMDB-43048: Cryo-EM structure of E. coli FimH lectin domain bound to Fabs 329... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43048
タイトルCryo-EM structure of E. coli FimH lectin domain bound to Fabs 329-2 and 454-3
マップデータ
試料
  • 複合体: Ternary complex of E. coli FimH with Fabs 329-2 and 454-3
    • タンパク質・ペプチド: Fab 329-2 heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Fab 454-3 heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Fab 329-2 light chain
    • タンパク質・ペプチド: Fab 454-3 light chain
    • タンパク質・ペプチド: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin FimH, Donor strand complemented with FimG peptide 'triple mutant'
キーワードBacterial proteins / lectin domain / Fab / urinary tract infections / CELL ADHESION-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


pilus tip / mechanosensory behavior / cell adhesion involved in single-species biofilm formation / pilus / cell-substrate adhesion / D-mannose binding / host cell membrane / cell adhesion
類似検索 - 分子機能
FimH, mannose-binding domain / FimH, mannose binding / Fimbrial-type adhesion domain / Fimbrial protein / : / Fimbrial-type adhesion domain superfamily / Adhesion domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Protein FimG / Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.12 Å
データ登録者Lees JA / Han S
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: PLoS Pathog / 年: 2025
タイトル: Structure-based design of an immunogenic, conformationally stabilized FimH antigen for a urinary tract infection vaccine.
著者: Natalie C Silmon de Monerri / Ye Che / Joshua A Lees / Jayasankar Jasti / Huixian Wu / Matthew C Griffor / Srinivas Kodali / Julio Cesar Hawkins / Jacqueline Lypowy / Christopher Ponce / ...著者: Natalie C Silmon de Monerri / Ye Che / Joshua A Lees / Jayasankar Jasti / Huixian Wu / Matthew C Griffor / Srinivas Kodali / Julio Cesar Hawkins / Jacqueline Lypowy / Christopher Ponce / Kieran Curley / Alexandre Esadze / Juan Carcamo / Thomas McLellan / David Keeney / Arthur Illenberger / Yury V Matsuka / Suman Shanker / Laurent Chorro / Alexey V Gribenko / Seungil Han / Annaliesa S Anderson / Robert G K Donald /
要旨: Adhesion of E. coli to the urinary tract epithelium is a critical step in establishing urinary tract infections. FimH is an adhesin positioned on the fimbrial tip which binds to mannosylated proteins ...Adhesion of E. coli to the urinary tract epithelium is a critical step in establishing urinary tract infections. FimH is an adhesin positioned on the fimbrial tip which binds to mannosylated proteins on the urinary tract epithelium via its lectin domain (FimHLD). FimH is of interest as a target of vaccines to prevent urinary tract infections (UTI). Previously, difficulties in obtaining purified recombinant FimH from E. coli along with the poor inherent immunogenicity of FimH have hindered the development of effective FimH vaccine candidates. To overcome these challenges, we have devised a novel production method using mammalian cells to produce high yields of homogeneous FimH protein with comparable biochemical and immunogenic properties to FimH produced in E. coli. Next, to optimize conformational stability and immunogenicity of FimH, we used a computational approach to design improved FimH mutants and evaluated their biophysical and biochemical properties, and murine immunogenicity using a bacterial adhesion inhibition assay. This approach identified an immunogenic FimH variant (FimH-donor-strand complemented with FimG peptide 'triple mutant', FimH-DSG TM) capable of blocking bacterial adhesion that is produced at high yields in mammalian cells. By x-ray crystallography, we confirmed that the stabilized structure of the FimHLD in FimH-DSG TM is similar to native FimH on the fimbrial tip. Characterization of monoclonal antibodies elicited by FimH-DSG that can block bacterial binding to mannosylated surfaces identified 4 non-overlapping binding sites whose epitopes were mapped via a combinatorial cryogenic electron microscopy approach. Novel inhibitory epitopes in the lectin binding FimH were identified, revealing diverse functional mechanisms of FimH-directed antibodies with relevance to FimH-targeted UTI vaccines.
履歴
登録2023年12月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年12月18日-
マップ公開2024年12月18日-
更新2025年6月4日-
現状2025年6月4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_43048.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_43048.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 54.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.18 Å/pix.
x 242 pix.
= 285.56 Å		1.18 Å/pix.
x 242 pix.
= 285.56 Å		1.18 Å/pix.
x 242 pix.
= 285.56 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: 1.18 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: 0.3
最小 - 最大-1.5521271 - 2.675079
平均 (標準偏差)-0.0006264393 (±0.042346705)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ242242242
Spacing242242242
セルA=B=C: 285.56 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: #2

ファイルemd_43048_half_map_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: #1

ファイルemd_43048_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Ternary complex of E. coli FimH with Fabs 329-2 and 454-3

全体名称: Ternary complex of E. coli FimH with Fabs 329-2 and 454-3
要素
  • 複合体: Ternary complex of E. coli FimH with Fabs 329-2 and 454-3
    • タンパク質・ペプチド: Fab 329-2 heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Fab 454-3 heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Fab 329-2 light chain
    • タンパク質・ペプチド: Fab 454-3 light chain
    • タンパク質・ペプチド: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin FimH, Donor strand complemented with FimG peptide 'triple mutant'

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超分子 #1: Ternary complex of E. coli FimH with Fabs 329-2 and 454-3

超分子名称: Ternary complex of E. coli FimH with Fabs 329-2 and 454-3
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #2, #1, #5, #3-#4
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Fab 454-3 heavy chain

分子名称: Fab 454-3 heavy chain / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.940627 KDa
組換発現生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
配列文字列: QVQLQQSGSE LAKPGASVKL SCKASGYTFT RYWMHWVKQR PGQGLEWIGY SNPSSGYTNF NQKFKDKAAL TADTSSNTAY IQLNGLTFE DSAVYFCARD GDPPFVYWGQ GTLVTVSAAK TTAPSVYPLA PVCGDTTGSS VTLGCLVKGY FPEPVTLTWN S GSLSSGVH ...文字列:
QVQLQQSGSE LAKPGASVKL SCKASGYTFT RYWMHWVKQR PGQGLEWIGY SNPSSGYTNF NQKFKDKAAL TADTSSNTAY IQLNGLTFE DSAVYFCARD GDPPFVYWGQ GTLVTVSAAK TTAPSVYPLA PVCGDTTGSS VTLGCLVKGY FPEPVTLTWN S GSLSSGVH TFPAVLQSDL YTLSSSVTVT SSTWPSQSIT CNVAHPASST KVDKKIGGGH HHHHH

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分子 #2: Fab 329-2 heavy chain

分子名称: Fab 329-2 heavy 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 24.103885 KDa
組換発現生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
配列文字列: EVKLVESGGG LVKPGGSLKL SCTASGFTFS DNGMAWVRQV PGKGPEWVAS ITNLAFSVYY SDTVTGRFTI SRDNAKNTLA LEMSSLRSE DTAIYYCARL YGDYPYYFDY WGQGTALTVS SAKTTAPSVY PLAPVCGDTT GSSVTLGCLV KGYFPEPVTL T WNSGSLSS ...文字列:
EVKLVESGGG LVKPGGSLKL SCTASGFTFS DNGMAWVRQV PGKGPEWVAS ITNLAFSVYY SDTVTGRFTI SRDNAKNTLA LEMSSLRSE DTAIYYCARL YGDYPYYFDY WGQGTALTVS SAKTTAPSVY PLAPVCGDTT GSSVTLGCLV KGYFPEPVTL T WNSGSLSS GVHTFPAVLQ SDLYTLSSSV TVTSSTWPSQ SITCNVAHPA SSTKVDKKIG GGHHHHHH

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分子 #3: Fab 454-3 light chain

分子名称: Fab 454-3 light 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.512791 KDa
組換発現生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
配列文字列: DIQMTQSPAS LSASVGETVT ITCRASENIY SNLAWYQQKQ GKSPQLLVDG ATNLADGVPS RFSGSGSGTQ FSLKINSVQS EDFGNYYCQ HFYGTPFTFG TGTKLEMKRA DAAPTVSIFP PSSEQLTSGG ASVVCFLNNF YPKDINVKWK IDGSERQNGV L NSWTDQDS ...文字列:
DIQMTQSPAS LSASVGETVT ITCRASENIY SNLAWYQQKQ GKSPQLLVDG ATNLADGVPS RFSGSGSGTQ FSLKINSVQS EDFGNYYCQ HFYGTPFTFG TGTKLEMKRA DAAPTVSIFP PSSEQLTSGG ASVVCFLNNF YPKDINVKWK IDGSERQNGV L NSWTDQDS KDSTYSMSST LTLTKDEYER HNSYTCEATH KTSTSPIVKS FNRNEC

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分子 #4: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin FimH, Donor strand comp...

分子名称: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin FimH, Donor strand complemented with FimG peptide 'triple mutant'
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: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 32.118596 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: FACKTASGTA IPIGAASANV YVNLAPAVNV GQNLVVDLST QIFCHNDYPE TITDYVTLQR GSAYGGVLSS FSGTVKYSGS SYPFPTTSE TPRVVYNSRT DKPWPVALYL TPVSSAGGVA IKAGSLIAVL ILRQTNNYNS DDFQFVWNIY ANNDVVVPTG G CDVSARDV ...文字列:
FACKTASGTA IPIGAASANV YVNLAPAVNV GQNLVVDLST QIFCHNDYPE TITDYVTLQR GSAYGGVLSS FSGTVKYSGS SYPFPTTSE TPRVVYNSRT DKPWPVALYL TPVSSAGGVA IKAGSLIAVL ILRQTNNYNS DDFQFVWNIY ANNDVVVPTG G CDVSARDV TVTLPDYPGS VPIPLTVYCA KSQNLGYYLS GTTADAGNSI FTNTASFSPA QGVGVQLTRQ GTIIPANNTV SL GAVGTSA VSLGLTANYA RTGGQVTAGN VQSIIGVTFV YQGGSSGGGA DVTITVNGKV VAKGGHHHHH HHH

UniProtKB: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin, Protein FimG

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分子 #5: Fab 329-2 light chain

分子名称: Fab 329-2 light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.611023 KDa
組換発現生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
配列文字列: DIVLTQSPAT LSVTPGESVS LFCRASQTIG NSLHWYQQKS HESPRLLIKY SSLSISGIPS RFSGSGSGTD FTLSINSVET EDFGVFFCQ QSHNWPITFG AGTKLELRRA DAAPTVSIFP PSSEQLTSGG ASVVCFLNNF YPKDINVKWK IDGSERQNGV L NSWTDQDS ...文字列:
DIVLTQSPAT LSVTPGESVS LFCRASQTIG NSLHWYQQKS HESPRLLIKY SSLSISGIPS RFSGSGSGTD FTLSINSVET EDFGVFFCQ QSHNWPITFG AGTKLELRRA DAAPTVSIFP PSSEQLTSGG ASVVCFLNNF YPKDINVKWK IDGSERQNGV L NSWTDQDS KDSTYSMSST LTLTKDEYER HNSYTCEATH KTSTSPIVKS FNRNEC

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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0.25 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 49.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.12 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 80368
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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