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- EMDB-47327: Computationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-47327
タイトルComputationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14
マップデータMap sharpened using DeepEMhancer
試料
  • 複合体: Computationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14
    • タンパク質・ペプチド: pD5-14 A component
    • タンパク質・ペプチド: pD5-14 B component
    • タンパク質・ペプチド: pD5-14 C component
    • タンパク質・ペプチド: pD5-14 D component
キーワードnanomaterial / 4 component / bifaceted / penton / DE NOVO PROTEIN
生物種synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.3 Å
データ登録者Carr KD / Borst AJ / Weidle C
資金援助 米国, スウェーデン, 4件
OrganizationGrant number国
Bill & Melinda Gates Foundation 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID) 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
Swedish Research Council スウェーデン
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2024
タイトル: Computational design of bifaceted protein nanomaterials.
著者: Sanela Rankovic / Kenneth D Carr / Justin Decarreau / Rebecca Skotheim / Ryan D Kibler / Sebastian Ols / Sangmin Lee / Jung-Ho Chun / Marti R Tooley / Justas Dauparas / Helen E Eisenach / ...著者: Sanela Rankovic / Kenneth D Carr / Justin Decarreau / Rebecca Skotheim / Ryan D Kibler / Sebastian Ols / Sangmin Lee / Jung-Ho Chun / Marti R Tooley / Justas Dauparas / Helen E Eisenach / Matthias Glögl / Connor Weidle / Andrew J Borst / David Baker / Neil P King /
要旨: Recent advances in computational methods have led to considerable progress in the design of self-assembling protein nanoparticles. However, nearly all nanoparticles designed to date exhibit strict ...Recent advances in computational methods have led to considerable progress in the design of self-assembling protein nanoparticles. However, nearly all nanoparticles designed to date exhibit strict point group symmetry, with each subunit occupying an identical, symmetrically related environment. This limits the structural diversity that can be achieved and precludes anisotropic functionalization. Here, we describe a general computational strategy for designing multi-component bifaceted protein nanomaterials with two distinctly addressable sides. The method centers on docking pseudosymmetric heterooligomeric building blocks in architectures with dihedral symmetry and designing an asymmetric protein-protein interface between them. We used this approach to obtain an initial 30-subunit assembly with pseudo-D5 symmetry, and then generated an additional 15 variants in which we controllably altered the size and morphology of the bifaceted nanoparticles by designing extensions to one of the subunits. Functionalization of the two distinct faces of the nanoparticles with protein minibinders enabled specific colocalization of two populations of polystyrene microparticles coated with target protein receptors. The ability to accurately design anisotropic protein nanomaterials with precisely tunable structures and functions could be broadly useful in applications that require colocalizing two or more distinct target moieties.
履歴
登録2024年10月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年10月30日-
マップ公開2024年10月30日-
更新2024年11月13日-
現状2024年11月13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_47327.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_47327.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Map sharpened using DeepEMhancer
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.)
1.68 Å/pix.
x 400 pix.
= 672. Å		1.68 Å/pix.
x 400 pix.
= 672. Å		1.68 Å/pix.
x 400 pix.
= 672. 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: 1.68 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: 0.25
最小 - 最大-0.0030569197 - 1.4137489
平均 (標準偏差)0.00068716035 (±0.018876767)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 672.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Sharpened Map B-Factor: 239.9

ファイルemd_47327_additional_1.map
注釈Sharpened Map B-Factor: 239.9
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: unsharpened map

ファイルemd_47327_additional_2.map
注釈unsharpened 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: half map A

ファイルemd_47327_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_47327_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 : Computationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14

全体名称: Computationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14
要素
  • 複合体: Computationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14
    • タンパク質・ペプチド: pD5-14 A component
    • タンパク質・ペプチド: pD5-14 B component
    • タンパク質・ペプチド: pD5-14 C component
    • タンパク質・ペプチド: pD5-14 D component

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超分子 #1: Computationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14

超分子名称: Computationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Chains were expressed separately in E. coli. Batches of A, B, and C components or A, B, and D components were mixed, subsequently lysed and centrifuged to yield 2 distinct species of cyclic ...詳細: Chains were expressed separately in E. coli. Batches of A, B, and C components or A, B, and D components were mixed, subsequently lysed and centrifuged to yield 2 distinct species of cyclic assemblies - (ABC)5 and (ABD)5. Following IMAC and SEC, (ABC)5 and (ABD)5 assemblies were mixed to form pseudo-D5 (ABC)5-(ABD)5 assembly pD5-14.
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 1.256 MDa

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分子 #1: pD5-14 A component

分子名称: pD5-14 A component / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 10 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 35.30207 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSLELALKA LQILVNAAYV LAEIARDRGN EELLEKAARL AEEAARQAER IARQARKEGN LELALKALQI LVNAAYVLAE IARDRGNEE LLEYAARLAE EAARQAIEIW AQAMEEGNQQ LRTKAAHIIL RAAEVLLEIA RDRGNQELLE KAASLVDAVA A LQQAAAAI ...文字列:
MGSLELALKA LQILVNAAYV LAEIARDRGN EELLEKAARL AEEAARQAER IARQARKEGN LELALKALQI LVNAAYVLAE IARDRGNEE LLEYAARLAE EAARQAIEIW AQAMEEGNQQ LRTKAAHIIL RAAEVLLEIA RDRGNQELLE KAASLVDAVA A LQQAAAAI LEGDVEKAVR AAQEAVKAAK EAGDNDMLRA VAIAALRIAK EAEKQGNVEV AVKAARVAVE AAKQAGDNDV LR KVAEQAL RIAKEAEKQG NVEVAVKAAR VAVEAAKQAG DNDVLRKVAD QALEIAKAAL EQGDIDVAQK AMDVAVEALT QAG GSGGSH HHHHH

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分子 #2: pD5-14 B component

分子名称: pD5-14 B component / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 10 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 34.050781 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSPRLVLRA LENMVRAAHT LAEIARDNGN EEWLERAARL AEEVARRAER LAREARKEGN LELALKALQI LVNAAYVLAE IARDRGNEE ELEYAARLAE EAARQAIEIA AQAMEEGNLE LALKALQIIV NAAYVLAEIA RDRGNEELLE KAASLAEAAA A LAEAIAAI ...文字列:
MGSPRLVLRA LENMVRAAHT LAEIARDNGN EEWLERAARL AEEVARRAER LAREARKEGN LELALKALQI LVNAAYVLAE IARDRGNEE ELEYAARLAE EAARQAIEIA AQAMEEGNLE LALKALQIIV NAAYVLAEIA RDRGNEELLE KAASLAEAAA A LAEAIAAI LEGDVEKAVR AAQEAVKAAK EAGDNDMLRA VAIAALRIAK EAEKQGNVEV AVKAARVAVE AAKQAGDNDV LR KVAEQAL RIAKEAEKQG NVEVAVKAAR VAVEAAKQAG DNDVLRKVAE QALEIAKKAA EQGDVGVMQK AMDVALRAAG QAG

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分子 #3: pD5-14 C component

分子名称: pD5-14 C component / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3
詳細: mScarlet fused to the N-terminus of the C component of pD5-14
コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 56.306781 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSKGEAVIK EFMRFKVHME GSMNGHEFEI EGEGEGRPYE GTQTAKLKVT KGGPLPFSWD ILSPQFMYGS RAFIKHPADI PDYYKQSFP EGFKWERVMN FEDGGAVTVT QDTSLEDGTL IYKVKLRGTN FPPDGPVMQK KTMGWEASTE RLYPEDGVLK G DIKMALRL ...文字列:
MGSKGEAVIK EFMRFKVHME GSMNGHEFEI EGEGEGRPYE GTQTAKLKVT KGGPLPFSWD ILSPQFMYGS RAFIKHPADI PDYYKQSFP EGFKWERVMN FEDGGAVTVT QDTSLEDGTL IYKVKLRGTN FPPDGPVMQK KTMGWEASTE RLYPEDGVLK G DIKMALRL KDGGRYLADF KTTYKAKKPV QMPGAYNVDR KLDITSHNED YTVVEQYERS EGRHSTGGMD ELYKGSGSGP EL FLQDLRS LVEAARILAR LARQRGDEHA LERAARWAEQ AARQAERLAR QARKEGNLEL ALKALQILVN AAYVLAEIAR DRG NEELLE YAARLAEEAA RQAIEIAAQA MEEGNFELAL EALEIINEAA RVLARIAHHR GNQELLEKAA SLTHASAALS RAIA AILEG DVEKAVRAAQ EAVKAAKEAG DNDMLRAVAI AALRIAKEAE KQGNVEVAVK AARVAVEAAK QAGDNDVLRL VSERA LSIA ASSVKQGNYE VKEKAIRVAK EANKQAG

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分子 #4: pD5-14 D component

分子名称: pD5-14 D component / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4
詳細: mNeonGreen fused to the N-terminus of the D component of pD5-14
コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 56.573711 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSKGEEDNM ASLPATHELH IFGSINGVDF DMVGQGTGNP NDGYEELNLK STKGDLQFSP WILVPHIGYG FHQYLPYPDG MSPFQAAMV DGSGYQVHRT MQFEDGASLT VNYRYTYEGS HIKGEAQVKG TGFPADGPVM TNSLTAADWC RSKKTYPNDK T IISTFKWS ...文字列:
MGSKGEEDNM ASLPATHELH IFGSINGVDF DMVGQGTGNP NDGYEELNLK STKGDLQFSP WILVPHIGYG FHQYLPYPDG MSPFQAAMV DGSGYQVHRT MQFEDGASLT VNYRYTYEGS HIKGEAQVKG TGFPADGPVM TNSLTAADWC RSKKTYPNDK T IISTFKWS YTTGNGKRYR STARTTYTFA KPMAANYLKN QPMYVFRKTE LKHSKTELNF KEWQKAFTDV MGMDELYKGS GS GPELFLQ DLRSLVEAAR ILARLARQRG DEHALERAAR WAEQAARQAE RLARQARKEG NLELALKALQ ILVNAAYVLA EIA RDRGNE ELLEYAARLA EEAARQAIEI AAQAMEEGNF ELALEALEII NEAARVLARI AHHRGNQELL EKAASLTHAS AALS RAIAA ILEGDVEKAV RAAQEAVKAA KEAGDNDMLR AVAIAALRIA KEAEKQGNVE VAVKAARVAV EAAKQAGDND VLKRV SETL LSIAAEATKQ GNSEVMEKAI RVSEEAEKQA G

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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1.5 mg/mL
緩衝液pH: 8
グリッドモデル: EMS Lacey Carbon / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: LACEY / 支持フィルム - Film thickness: 3
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 4871 / 平均電子線量: 45.21 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
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: 640897
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: ab-initio model / 詳細: ab-initio model
最終 再構成使用したクラス数: 18 / 想定した対称性 - 点群: C5 (5回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.0) / 使用した粒子像数: 209004
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.0)
最終 3次元分類クラス数: 18 / 平均メンバー数/クラス: 11611 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細Initial fitting was performed in ChimeraX. Phenix, Namdinator, ISOLDE, and Coot were used for relaxation of the model to better fit the density.
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER / 温度因子: 239.9
当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-9dze:
Computationally Designed Bifaceted Protein Nanomaterial pD5-14

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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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