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- EMDB-8278: Structure of Nanoparticle Released from Enveloped Protein Nanoparticle -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8278
タイトルStructure of Nanoparticle Released from Enveloped Protein Nanoparticle
マップデータIcosahedrally-symmetrized, average reconstruction of nanoparticle released from EPN
試料
  • 複合体: EPN-01*
    • タンパク質・ペプチド: EPN-01*
キーワードprotein design / icosahedral assemblies / cell transduction / enveloped viruses / virus assembly / enveloped protein / nanoparticle / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


D-galactonate catabolic process / 2-dehydro-3-deoxy-6-phosphogalactonate aldolase activity / viral budding via host ESCRT complex / host multivesicular body / viral nucleocapsid / viral translational frameshifting / host cell nucleus / host cell plasma membrane / virion membrane / structural molecule activity ...D-galactonate catabolic process / 2-dehydro-3-deoxy-6-phosphogalactonate aldolase activity / viral budding via host ESCRT complex / host multivesicular body / viral nucleocapsid / viral translational frameshifting / host cell nucleus / host cell plasma membrane / virion membrane / structural molecule activity / RNA binding / zinc ion binding / identical protein binding / membrane
類似検索 - 分子機能
KDPG/KHG aldolase / KDPG and KHG aldolase / Gag protein p6 / Gag protein p6 / : / gag protein p24 N-terminal domain / Immunodeficiency lentiviral matrix, N-terminal / gag gene protein p17 (matrix protein) / Matrix protein, lentiviral and alpha-retroviral, N-terminal / Retroviral nucleocapsid Gag protein p24, C-terminal domain ...KDPG/KHG aldolase / KDPG and KHG aldolase / Gag protein p6 / Gag protein p6 / : / gag protein p24 N-terminal domain / Immunodeficiency lentiviral matrix, N-terminal / gag gene protein p17 (matrix protein) / Matrix protein, lentiviral and alpha-retroviral, N-terminal / Retroviral nucleocapsid Gag protein p24, C-terminal domain / Gag protein p24 C-terminal domain / Retrovirus capsid, C-terminal / Retroviral matrix protein / Retrovirus capsid, N-terminal / zinc finger / Zinc knuckle / Zinc finger, CCHC-type superfamily / Zinc finger, CCHC-type / Zinc finger CCHC-type profile. / Aldolase-type TIM barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
Gag polyprotein / 2-dehydro-3-deoxyphosphogluconate aldolase/4-hydroxy-2-oxoglutarate aldolase
類似検索 - 構成要素
生物種Thermotoga maritima (バクテリア) / Human immunodeficiency virus type 1 group M subtype B (isolate BH10) (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: 5.7 Å
データ登録者Votteler J / Ogohara C
資金援助 ドイツ, 米国, 5件
OrganizationGrant number国
German Research Foundation (DFG)Fellowship VO 1836/1-1 ドイツ
Bill & Melinda Gates FoundationOPP1118840 米国
Defense Advanced Research Projects AgencyW911NF-14-1-0162 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI51174 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM082545 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2016
タイトル: Designed proteins induce the formation of nanocage-containing extracellular vesicles.
著者: Jörg Votteler / Cassandra Ogohara / Sue Yi / Yang Hsia / Una Nattermann / David M Belnap / Neil P King / Wesley I Sundquist /
要旨: Complex biological processes are often performed by self-organizing nanostructures comprising multiple classes of macromolecules, such as ribosomes (proteins and RNA) or enveloped viruses (proteins, ...Complex biological processes are often performed by self-organizing nanostructures comprising multiple classes of macromolecules, such as ribosomes (proteins and RNA) or enveloped viruses (proteins, nucleic acids and lipids). Approaches have been developed for designing self-assembling structures consisting of either nucleic acids or proteins, but strategies for engineering hybrid biological materials are only beginning to emerge. Here we describe the design of self-assembling protein nanocages that direct their own release from human cells inside small vesicles in a manner that resembles some viruses. We refer to these hybrid biomaterials as 'enveloped protein nanocages' (EPNs). Robust EPN biogenesis requires protein sequence elements that encode three distinct functions: membrane binding, self-assembly, and recruitment of the endosomal sorting complexes required for transport (ESCRT) machinery. A variety of synthetic proteins with these functional elements induce EPN biogenesis, highlighting the modularity and generality of the design strategy. Biochemical analyses and cryo-electron microscopy reveal that one design, EPN-01, comprises small (~100 nm) vesicles containing multiple protein nanocages that closely match the structure of the designed 60-subunit self-assembling scaffold. EPNs that incorporate the vesicular stomatitis viral glycoprotein can fuse with target cells and deliver their contents, thereby transferring cargoes from one cell to another. These results show how proteins can be programmed to direct the formation of hybrid biological materials that perform complex tasks, and establish EPNs as a class of designed, modular, genetically-encoded nanomaterials that can transfer molecules between cells.
履歴
登録2016年7月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2016年8月10日-
マップ公開2016年12月7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

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0263
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0263
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5kp9
  • 表面レベル: 0.0263
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5kp9
  • 表面レベル: 0.035
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_8278.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_8278.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Icosahedrally-symmetrized, average reconstruction of nanoparticle released from EPN
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.)
1.19 Å/pix.
x 300 pix.
= 357.9 Å		1.19 Å/pix.
x 300 pix.
= 357.9 Å		1.19 Å/pix.
x 300 pix.
= 357.9 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: 1.193 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: 0.0263 / ムービー #1: 0.0263
最小 - 最大-0.021441469 - 0.07595806
平均 (標準偏差)0.0013056165 (±0.005869076)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-150-150-150
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 357.9 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.1931.1931.193
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z357.900357.900357.900
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-64-64-64
NX/NY/NZ128128128
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-150-150-150
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.0210.0760.001

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : EPN-01*

全体名称: EPN-01*
要素
  • 複合体: EPN-01*
    • タンパク質・ペプチド: EPN-01*

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超分子 #1: EPN-01*

超分子名称: EPN-01* / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Thermotoga maritima (バクテリア)

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分子 #1: EPN-01*

分子名称: EPN-01* / 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: Human immunodeficiency virus type 1 group M subtype B (isolate BH10) (ヒト免疫不全ウイルス)
株: isolate BH10
分子量理論値: 30.30492 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGARASGSKS GSGSDSGSKM EELFKKHKIV AVLRANSVEE AKKKALAVFL GGVHLIEITF TVPDADTVIK ELSFLKEMGA IIGAGTVTS VEQCRKAVES GAEFIVSPHL DEEISQFCKE KGVFYMPGVM TPTELVKAMK LGHTILKLFP GEVVGPQFVK A MKGPFPNV ...文字列:
MGARASGSKS GSGSDSGSKM EELFKKHKIV AVLRANSVEE AKKKALAVFL GGVHLIEITF TVPDADTVIK ELSFLKEMGA IIGAGTVTS VEQCRKAVES GAEFIVSPHL DEEISQFCKE KGVFYMPGVM TPTELVKAMK LGHTILKLFP GEVVGPQFVK A MKGPFPNV KFVPTGGVNL DNVCEWFKAG VLAVGVGSAL VKGTPVEVAE KAKAFVEKIR GCTEQKLISE EDLQSRPEPT AP PEESFRS GVETTTPPQK QEPIDKELYP LTSLRSLFGN DPSSQ

UniProtKB: 2-dehydro-3-deoxyphosphogluconate aldolase/4-hydroxy-2-oxoglutarate aldolase, Gag polyprotein

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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0.2 mg/mL
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: Phosphate-buffered saline
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 80 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK II / 詳細: 11 second blot, 0 mm offset.
詳細EPN nanoparticles released from vesicles by detergent treatment (0.75% CHAPS)

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI F20
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 7420 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 7676 pixel / 平均電子線量: 2.0 e/Å2 / 詳細: Electron dose at specimen was not recorded.
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系最大 デフォーカス（補正後）: 3.3000000000000003 µm
最小 デフォーカス（補正後）: 0.7000000000000001 µm
倍率（補正後）: 41911 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.0 mm
試料ステージ試料ホルダーモデル: GATAN 626 SINGLE TILT LIQUID NITROGEN CRYO TRANSFER HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 9177
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: Map generated by Xmipp RANSAC protocol, icosahedral symmetry applied
最終 再構成使用したクラス数: 10 / 想定した対称性 - 点群: I (正20面体型対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア: (名称: RELION, Scipion) / 使用した粒子像数: 8573
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア: (名称: RELION, Scipion)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア: (名称: RELION, Scipion)
最終 3次元分類クラス数: 20 / ソフトウェア: (名称: RELION, Scipion)

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原子モデル構築 1

精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-5kp9:
Structure of Nanoparticle Released from Enveloped Protein Nanoparticle

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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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