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- EMDB-46748: The Structure of AAV5 at 4 Degrees -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-46748
タイトルThe Structure of AAV5 at 4 Degrees
マップデータ
試料
  • ウイルス: adeno-associated virus 5 (アデノ随伴ウイルス)
    • タンパク質・ペプチド: Capsid protein
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*A)-3')
キーワードtemperature / genome / vector / icosahedron / 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 VP2 / Capsid/spike protein, ssDNA virus / T=1 icosahedral viral capsid / structural molecule activity / Capsid protein
機能・相同性情報
生物種adeno-associated virus 5 (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: 2.89 Å
データ登録者Bennett AB / McKenna R
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM082946 米国
引用ジャーナル: J Virol / 年: 2025
タイトル: Biophysical and structural insights into AAV genome ejection.
著者: Keely Gliwa / Joshua Hull / Austin Kansol / Victoria Zembruski / Renuk Lakshmanan / Mario Mietzsch / Paul Chipman / Antonette Bennett / Robert McKenna /
要旨: Recombinant adeno-associated virus (rAAV) is comprised of non-enveloped capsids that can package a therapeutic transgene and are currently being developed and utilized as gene therapy vectors. The ...Recombinant adeno-associated virus (rAAV) is comprised of non-enveloped capsids that can package a therapeutic transgene and are currently being developed and utilized as gene therapy vectors. The therapeutic efficiency of rAAV is dependent on successful cytoplasmic trafficking and transgene delivery to the nucleus. It is hypothesized that an increased understanding of the effects of the cellular environment and biophysical properties of the capsid as it traffics to the nucleus could provide insight to improve vector efficiency. The AAV capsid is exposed to increasing [H] during endo-lysosomal trafficking. Exposure to low pH facilitates the externalization of the viral protein 1 unique region (VP1u). This VP1u contains a phospholipase A2 domain required for endosomal escape and nuclear localization signals that facilitate nuclear targeting and entry. The viral genome is released either after total capsid disassembly or via a concerted DNA ejection mechanism in the nucleus. This study presents the characterization of genome ejection (GE) for two diverse serotypes, AAV2 and AAV5, using temperature. The temperature required to disassemble the virus capsid (T) is significantly higher than the temperature required to expose the transgene (T) for both serotypes. This was verified by quantitative PCR (qPCR) and transmission electron microscopy. Additionally, the absence of VP1/VP2 in the capsids and a decrease in pH increase the temperature of GE. Furthermore, cryo-electron microscopy structures of the AAV5 capsid pre- and post-GE reveal dynamics at the twofold, threefold, and fivefold regions of the capsid interior consistent with a concerted egress of the viral genome.IMPORTANCEThe development of recombinant adeno-associated virus (rAAV) capsids has grown rapidly in recent years, with five of the eight established therapeutics gaining approval in the past 2 years alone. Clinical progression with AAV2 and AAV5 represents a growing need to further characterize the molecular biology of these viruses. The goal of AAV-based gene therapy is to treat monogenic disorders with a vector-delivered transgene to provide wild-type protein function. A better understanding of the dynamics and conditions enabling transgene release may improve therapeutic efficiency. In addition to their clinical importance, AAV2 and 5 were chosen in this study for their diverse antigenic and biophysical properties compared to more closely related serotypes. Characterization of a shared genome ejection process may imply a conserved mechanism for all rAAV therapies.
履歴
登録2024年8月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年1月22日-
マップ公開2025年1月22日-
更新2025年4月16日-
現状2025年4月16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_46748.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_46748.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 476.8 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.)
0.94 Å/pix.
x 500 pix.
= 467.5 Å		0.94 Å/pix.
x 500 pix.
= 467.5 Å		0.94 Å/pix.
x 500 pix.
= 467.5 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: 0.935 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベルBy EMDB: 2.0
最小 - 最大-18.404845999999999 - 22.665665000000001
平均 (標準偏差)0.000005039154 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-250-250-250
サイズ500500500
Spacing500500500
セルA=B=C: 467.5 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_46748_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_46748_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 : adeno-associated virus 5

全体名称: adeno-associated virus 5 (アデノ随伴ウイルス)
要素
  • ウイルス: adeno-associated virus 5 (アデノ随伴ウイルス)
    • タンパク質・ペプチド: Capsid protein
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*A)-3')

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超分子 #1: adeno-associated virus 5

超分子名称: adeno-associated virus 5 / タイプ: virus / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: Baculovirus expression / NCBI-ID: 82300 / 生物種: adeno-associated virus 5 / ウイルスタイプ: VIRION / 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
分子量理論値: 4 MDa

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分子 #1: Capsid protein

分子名称: Capsid protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 60 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: adeno-associated virus 5 (アデノ随伴ウイルス)
分子量理論値: 80.497414 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MSFVDHPPDW LEEVGEGLRE FLGLEAGPPK PKPNQQHQDQ ARGLVLPGYN YLGPGNGLDR GEPVNRADEV AREHDISYNE QLEAGDNPY LKYNHADAEF QEKLADDTSF GGNLGKAVFQ AKKRVLEPFG LVEEGAKTAP TGKRIDDHFP KRKKARTEED S KPSTSSDA ...文字列:
MSFVDHPPDW LEEVGEGLRE FLGLEAGPPK PKPNQQHQDQ ARGLVLPGYN YLGPGNGLDR GEPVNRADEV AREHDISYNE QLEAGDNPY LKYNHADAEF QEKLADDTSF GGNLGKAVFQ AKKRVLEPFG LVEEGAKTAP TGKRIDDHFP KRKKARTEED S KPSTSSDA EAGPSGSQQL QIPAQPASSL GADTMSAGGG GPLGDNNQGA DGVGNASGDW HCDSTWMGDR VVTKSTRTWV LP SYNNHQY REIKSGSVDG SNANAYFGYS TPWGYFDFNR FHSHWSPRDW QRLINNYWGF RPRSLRVKIF NIQVKEVTVQ DST TTIANN LTSTVQVFTD DDYQLPYVVG NGTEGCLPAF PPQVFTLPQY GYATLNRDNT ENPTERSSFF CLEYFPSKML RTGN NFEFT YNFEEVPFHS SFAPSQNLFK LANPLVDQYL YRFVSTNNTG GVQFNKNLAG RYANTYKNWF PGPMGRTQGW NLGSG VNRA SVSAFATTNR MELEGASYQV PPQPNGMTNN LQGSNTYALE NTMIFNSQPA NPGTTATYLE GNMLITSESE TQPVNR VAY NVGGQMATNN QSSTTAPATG TYNLQEIVPG SVWMERDVYL QGPIWAKIPE TGAHFHPSPA MGGFGLKHPP PMMLIKN TP VPGNITSFSD VPVSSFITQY STGQVTVEME WELKKENSKR WNPEIQYTNN YNDPQFVDFA PDSTGEYRTT RPIGTRYL T RPL

UniProtKB: Capsid protein

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分子 #2: DNA (5'-D(P*AP*A)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*AP*A)-3') / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 60 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: adeno-associated virus 5 (アデノ随伴ウイルス)
分子量理論値: 581.456 Da
配列文字列:
(DA)(DA)

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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0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 構成要素 - 濃度: 1.0 mM / 構成要素 - 式: PBS-MK / 構成要素 - 名称: TD
詳細: 10 mM Na2HPO4, 2 mM KH2PO4, 135 mM NaCl, 5 mM KCl, 1 mM MgCl2, pH 7.4
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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: 45.0 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）: 3.967 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.289 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

3ntt

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.89 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 23000
初期 角度割当タイプ: COMMON LINE
最終 角度割当タイプ: COMMON LINE

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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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