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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-5639 | |||||||||
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タイトル | Cryo-electron tomography reconstruction of native HIV-1 core | |||||||||
![]() | The figure shows the simulated density of all-atom HIV-1 capsid model (3J3Y) overlaid with a slice of HIV-1 core tomogram. | |||||||||
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![]() | cryo-electron tomography / HIV-1 core | |||||||||
機能・相同性 | ![]() viral budding via host ESCRT complex / viral nucleocapsid / host cell cytoplasm / structural molecule activity / virion membrane / RNA binding / zinc ion binding / identical protein binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() | |||||||||
手法 | 電子線トモグラフィー法 / クライオ電子顕微鏡法 | |||||||||
![]() | Zhao G / Perilla JR / Yufenyuy E / Meng X / Chen B / Ning J / Ahn J / Gronenborn AM / Schulten K / Aiken C / Zhang P | |||||||||
![]() | ![]() タイトル: Mature HIV-1 capsid structure by cryo-electron microscopy and all-atom molecular dynamics. 著者: Gongpu Zhao / Juan R Perilla / Ernest L Yufenyuy / Xin Meng / Bo Chen / Jiying Ning / Jinwoo Ahn / Angela M Gronenborn / Klaus Schulten / Christopher Aiken / Peijun Zhang / ![]() 要旨: Retroviral capsid proteins are conserved structurally but assemble into different morphologies. The mature human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) capsid is best described by a 'fullerene cone' model, ...Retroviral capsid proteins are conserved structurally but assemble into different morphologies. The mature human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) capsid is best described by a 'fullerene cone' model, in which hexamers of the capsid protein are linked to form a hexagonal surface lattice that is closed by incorporating 12 capsid-protein pentamers. HIV-1 capsid protein contains an amino-terminal domain (NTD) comprising seven α-helices and a β-hairpin, a carboxy-terminal domain (CTD) comprising four α-helices, and a flexible linker with a 310-helix connecting the two structural domains. Structures of the capsid-protein assembly units have been determined by X-ray crystallography; however, structural information regarding the assembled capsid and the contacts between the assembly units is incomplete. Here we report the cryo-electron microscopy structure of a tubular HIV-1 capsid-protein assembly at 8 Å resolution and the three-dimensional structure of a native HIV-1 core by cryo-electron tomography. The structure of the tubular assembly shows, at the three-fold interface, a three-helix bundle with critical hydrophobic interactions. Mutagenesis studies confirm that hydrophobic residues in the centre of the three-helix bundle are crucial for capsid assembly and stability, and for viral infectivity. The cryo-electron-microscopy structures enable modelling by large-scale molecular dynamics simulation, resulting in all-atom models for the hexamer-of-hexamer and pentamer-of-hexamer elements as well as for the entire capsid. Incorporation of pentamers results in closer trimer contacts and induces acute surface curvature. The complete atomic HIV-1 capsid model provides a platform for further studies of capsid function and for targeted pharmacological intervention. | |||||||||
履歴 |
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ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 3.2 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 11.3 KB 11.3 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() ![]() | 62.6 KB 108.9 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 254.6 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 254.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 4.2 KB | 表示 | |
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-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | The figure shows the simulated density of all-atom HIV-1 capsid model (3J3Y) overlaid with a slice of HIV-1 core tomogram. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 これらの図は立方格子座標系で作成されたものです | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 6.25 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 : HIV-1 core with A14C/E45C cross-linked capsid protein
全体 | 名称: HIV-1 core with A14C/E45C cross-linked capsid protein |
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要素 |
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-超分子 #1000: HIV-1 core with A14C/E45C cross-linked capsid protein
超分子 | 名称: HIV-1 core with A14C/E45C cross-linked capsid protein タイプ: sample / ID: 1000 / 詳細: The sample was purified from HIV-1 virions / Number unique components: 1 |
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-超分子 #1: Human immunodeficiency virus 1
超分子 | 名称: Human immunodeficiency virus 1 / タイプ: virus / ID: 1 / Name.synonym: HIV-1 詳細: HIV-1 core was isolated from virions carrying A14C/E45C mutation in capsid protein. NCBI-ID: 11676 / 生物種: Human immunodeficiency virus 1 / Sci species strain: R9 / データベース: NCBI / ウイルスタイプ: VIRION / ウイルス・単離状態: STRAIN / ウイルス・エンベロープ: Yes / ウイルス・中空状態: No / Syn species name: HIV-1 |
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宿主 | 生物種: ![]() |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 電子線トモグラフィー法 |
試料の集合状態 | particle |
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試料調製
濃度 | 0.011 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 8 / 詳細: 10 mM Tris-HCl, 100 mM NaCl, 1 mM EDTA |
グリッド | 詳細: Quantifoil R2/2 200 mesh holey carbon copper grids |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 70 % / チャンバー内温度: 90 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER 手法: Purified HIV-1 A14C/E45C cores (3 uL) were applied to the carbon side of glow-discharged, perforated R2/2 Quantifoil grids and quickly mixed with 3 uL of a 15 nM fiducial gold bead solution ...手法: Purified HIV-1 A14C/E45C cores (3 uL) were applied to the carbon side of glow-discharged, perforated R2/2 Quantifoil grids and quickly mixed with 3 uL of a 15 nM fiducial gold bead solution before plunge-freezing. |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI POLARA 300 |
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温度 | 最低: 80 K / 最高: 85 K / 平均: 82 K |
アライメント法 | Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 115,000 times magnification |
日付 | 2010年9月11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) 実像数: 53 / 平均電子線量: 120 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16 |
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: 2 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 8.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 8.0 µm / 倍率(公称値): 39000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: SIDE ENTRY, EUCENTRIC / Tilt series - Axis1 - Min angle: -70 ° / Tilt series - Axis1 - Max angle: 66 ° / Tilt series - Axis1 - Angle increment: 2 ° |
実験機器 | ![]() モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company |
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画像解析
最終 再構成 | アルゴリズム: OTHER / ソフトウェア - 名称: tomo3d 詳細: The raw tomogram was denoised using the nonlinear anisotropic diffusion edge-enhancing algorithm available in IMOD. The core density was segmented out using Volume Tracer in UCSF Chimera. 使用した粒子像数: 53 |
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-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: |
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ソフトウェア | 名称: MD |
詳細 | The model was built using hexamer of hexamers (PDB entry 3J34) and pentamer of hexamers (computer-based MD model available upon request). |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT |
得られたモデル | ![]() PDB-3j3q: ![]() PDB-3j3y: |