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Open data
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Basic information
Entry | Database: PDB / ID: 4lo5 | |||||||||
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Title | HA70-alpha2,3-SiaLC | |||||||||
![]() | (HA-70) x 2 | |||||||||
![]() | PROTEIN TRANSPORT / progenitor toxin complex / botulinum neurotoxin / botulism / neurotoxin associated protein / hemagglutinin / carbohydrate/sugar binding / secreted protein | |||||||||
Function / homology | ![]() | |||||||||
Biological species | ![]() ![]() | |||||||||
Method | ![]() ![]() ![]() | |||||||||
![]() | Lee, K. / Gu, S. / Jin, L. / Le, T.T. / Cheng, L.W. / Strotmeier, J. / Kruel, A.M. / Yao, G. / Perry, K. / Rummel, A. / Jin, R. | |||||||||
![]() | ![]() Title: Structure of a bimodular botulinum neurotoxin complex provides insights into its oral toxicity. Authors: Kwangkook Lee / Shenyan Gu / Lei Jin / Thi Tuc Nghi Le / Luisa W Cheng / Jasmin Strotmeier / Anna Magdalena Kruel / Guorui Yao / Kay Perry / Andreas Rummel / Rongsheng Jin / ![]() Abstract: Botulinum neurotoxins (BoNTs) are produced by Clostridium botulinum and cause the fatal disease botulism, a flaccid paralysis of the muscle. BoNTs are released together with several auxiliary ...Botulinum neurotoxins (BoNTs) are produced by Clostridium botulinum and cause the fatal disease botulism, a flaccid paralysis of the muscle. BoNTs are released together with several auxiliary proteins as progenitor toxin complexes (PTCs) to become highly potent oral poisons. Here, we report the structure of a ∼760 kDa 14-subunit large PTC of serotype A (L-PTC/A) and reveal insight into its absorption mechanism. Using a combination of X-ray crystallography, electron microscopy, and functional studies, we found that L-PTC/A consists of two structurally and functionally independent sub-complexes. A hetero-dimeric 290 kDa complex protects BoNT, while a hetero-dodecameric 470 kDa complex facilitates its absorption in the harsh environment of the gastrointestinal tract. BoNT absorption is mediated by nine glycan-binding sites on the dodecameric sub-complex that forms multivalent interactions with carbohydrate receptors on intestinal epithelial cells. We identified monosaccharides that blocked oral BoNT intoxication in mice, which suggests a new strategy for the development of preventive countermeasures for BoNTs based on carbohydrate receptor mimicry. | |||||||||
History |
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Structure visualization
Structure viewer | Molecule: ![]() ![]() |
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PDBx/mmCIF format | ![]() | 261.8 KB | Display | ![]() |
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PDB format | ![]() | 210.8 KB | Display | ![]() |
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Others | ![]() |
-Validation report
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Data in XML | ![]() | 23 KB | Display | |
Data in CIF | ![]() | 31.8 KB | Display | |
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-Related structure data
Related structure data | ![]() 2416C ![]() 2417C ![]() 4lo0C ![]() 4lo1C ![]() 4lo2C ![]() 4lo3C ![]() 4lo4C ![]() 4lo6C ![]() 4lo7C ![]() 4lo8C C: citing same article ( |
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Similar structure data |
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Links
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Assembly
Deposited unit | ![]()
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1 | ![]()
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Unit cell |
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Components
#1: Protein | Mass: 21939.703 Da / Num. of mol.: 1 / Fragment: SEE REMARK 999 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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#2: Protein | Mass: 49148.324 Da / Num. of mol.: 1 / Fragment: SEE REMARK 999 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#3: Polysaccharide | N-acetyl-alpha-neuraminic acid-(2-3)-beta-D-galactopyranose-(1-4)-alpha-D-glucopyranose / 3'-sialyl-alpha-lactose |
#4: Chemical | ChemComp-CL / |
#5: Water | ChemComp-HOH / |
Sequence details | FULL-LENGTH HA70 WAS CLEAVED INTO CHAIN A (UNP RESIDUES 2-189) AND CHAIN B (UNP RESIDUES 206-626). ...FULL-LENGTH HA70 WAS CLEAVED INTO CHAIN A (UNP RESIDUES 2-189) AND CHAIN B (UNP RESIDUES 206-626). THE EXACT CLEAVAGE POINT ON THE TKNIPTNNIF |
-Experimental details
-Experiment
Experiment | Method: ![]() |
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Sample preparation
Crystal | Density Matthews: 5.19 Å3/Da / Density % sol: 76.3 % |
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Crystal grow | Temperature: 292 K / Method: evaporation / pH: 4.4 Details: 0.1 M sodium acetate, 1.5 M ammonium chloride, pH 4.4, EVAPORATION, temperature 292.0K |
-Data collection
Diffraction | Mean temperature: 100 K |
---|---|
Diffraction source | Source: ![]() ![]() ![]() |
Detector | Type: ADSC QUANTUM 315r / Detector: CCD / Date: Mar 21, 2012 |
Radiation | Monochromator: Si(311) / Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray |
Radiation wavelength | Wavelength: 0.97952 Å / Relative weight: 1 |
Reflection | Resolution: 2.7→47.6 Å / Num. all: 41471 / Num. obs: 41439 / % possible obs: 99.9 % / Observed criterion σ(I): -3 / Redundancy: 5.1 % / Rmerge(I) obs: 0.075 / Net I/σ(I): 12 |
Reflection shell | Resolution: 2.7→2.9 Å / Redundancy: 5.3 % / Rmerge(I) obs: 0.636 / Mean I/σ(I) obs: 2.2 / % possible all: 100 |
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Processing
Software |
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Refinement | Method to determine structure: ![]()
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Solvent computation | Shrinkage radii: 0.98 Å / VDW probe radii: 1.2 Å / Solvent model: FLAT BULK SOLVENT MODEL / Bsol: 35.35 Å2 / ksol: 0.297 e/Å3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Displacement parameters |
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Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 2.7→44.717 Å
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Refine LS restraints |
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LS refinement shell |
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Refinement TLS params. | Method: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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Refinement TLS group |
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