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- PDB-5kp9: 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: PDB / ID: 5kp9
タイトルStructure of Nanoparticle Released from Enveloped Protein Nanoparticle
要素EPN-01*
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / protein design / icosahedral assemblies / cell transduction / enveloped viruses / virus assembly / enveloped protein / nanoparticle
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 (ヒト免疫不全ウイルス)
手法電子顕微鏡法 / 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. / Yi, S. / Hsia, Y. / Natterman, U. / Belnap, D.M. / King, N.P. / Sundquist, W.I.
資金援助 ドイツ, 米国, 5件
組織認可番号国
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日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02016年12月7日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年1月11日Group: Database references
改定 1.22017年9月13日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.32017年9月27日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.42018年7月18日Group: Data collection / Experimental preparation / カテゴリ: em_sample_support / em_software / Item: _em_sample_support.grid_type / _em_software.name
改定 1.52019年11月27日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support
Item: _pdbx_audit_support.funding_organization / _pdbx_audit_support.grant_number
改定 1.62019年12月11日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.72024年11月13日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature / pdbx_struct_oper_list
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_admin.last_update / _pdbx_struct_oper_list.name / _pdbx_struct_oper_list.symmetry_operation / _pdbx_struct_oper_list.type

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構造の表示

ムービー
  • 生物学的単位 - complete icosahedral assembly
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 生物学的単位 - icosahedral pentamer
  • Jmolによる作画
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  • 生物学的単位 - icosahedral 23 hexamer
  • Jmolによる作画
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  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-8278
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-8278
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
B: EPN-01*


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)30,3051
ポリマ－30,3051
非ポリマー00
水00
1
B: EPN-01*
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,818,29560
ポリマ－1,818,29560
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation59
2


  • 登録構造と同一
  • icosahedral asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3
B: EPN-01*
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 152 kDa, 5 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)151,5255
ポリマ－151,5255
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
4
B: EPN-01*
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 182 kDa, 6 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)181,8306
ポリマ－181,8306
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation5
5


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • icosahedral asymmetric unit, std point frame
タイプ名称対称操作数
transform to point frame1
対称性点対称性: (シェーンフリース記号: I (正20面体型対称))

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要素

#1: タンパク質 EPN-01* / Enveloped protein nanoparticle


分子量: 30304.920 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Thermotoga maritima (バクテリア), (組換発現) Human immunodeficiency virus type 1 group M subtype B (isolate BH10) (ヒト免疫不全ウイルス)
遺伝子: TM_0066, gag / 株: isolate BH10 / 細胞株 (発現宿主): HEK293T / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q9WXS1, UniProt: P03347
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: EPN-01* / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Thermotoga maritima (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 細胞: HEK293T / プラスミド: EPN-01*
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: Phosphate-buffered saline
試料濃度: 0.2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: EPN nanoparticles released from vesicles by detergent treatment (0.75% CHAPS)
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK II / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 80 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: 11 second blot, 0 mm offset

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TECNAI F20
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（補正後）: 41911 X / Calibrated defocus min: 700 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 3300 nm / Cs: 2 mm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: GATAN 626 SINGLE TILT LIQUID NITROGEN CRYO TRANSFER HOLDER
撮影電子線照射量: 2 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
詳細: Electron dose at specimen was not recorded.
画像スキャンサンプリングサイズ: 2.5 µm / 横: 7420 / 縦: 7676 / 動画フレーム数/画像: 60

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1Scipion粒子像選択
2Xmipp粒子像選択
3SerialEM画像取得
5CTFFINDCTF補正
6ScipionCTF補正
9UCSF Chimeraモデルフィッティング
11RELION初期オイラー角割当
12Scipion初期オイラー角割当
13RELION最終オイラー角割当
14Scipion最終オイラー角割当
15RELION分類
16Scipion分類
17RELION３次元再構成
18Scipion３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 9177
対称性点対称性: I (正20面体型対称)
3次元再構成解像度: 5.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 8573 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 10 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT

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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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