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- PDB-7oz5: Crystal structure of HIV-1 reverse transcriptase with a double st... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7oz5
タイトルCrystal structure of HIV-1 reverse transcriptase with a double stranded DNA in complex with fragment 166 at the transient P-pocket.
要素
  • DNA (28-MER)
  • DNA (5'-D(*AP*CP*AP*GP*TP*CP*CP*CP*TP*GP*TP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*CP*CP*G)-3')
  • Gag-Pol polyprotein
  • Reverse transcriptase/ribonuclease H
キーワードTRANSFERASE / Reverse Transcriptase / RT-DNA complex / RT sliding / Transferase-DNA complex / P-1 complex / P51 / P66
機能・相同性
機能・相同性情報


HIV-1 retropepsin / symbiont-mediated activation of host apoptosis / retroviral ribonuclease H / exoribonuclease H / exoribonuclease H activity / host multivesicular body / DNA integration / viral genome integration into host DNA / RNA-directed DNA polymerase / establishment of integrated proviral latency ...HIV-1 retropepsin / symbiont-mediated activation of host apoptosis / retroviral ribonuclease H / exoribonuclease H / exoribonuclease H activity / host multivesicular body / DNA integration / viral genome integration into host DNA / RNA-directed DNA polymerase / establishment of integrated proviral latency / symbiont-mediated suppression of host gene expression / viral penetration into host nucleus / RNA stem-loop binding / RNA-directed DNA polymerase activity / RNA-DNA hybrid ribonuclease activity / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / host cell / viral nucleocapsid / DNA recombination / DNA-directed DNA polymerase / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / aspartic-type endopeptidase activity / DNA-directed DNA polymerase activity / symbiont entry into host cell / viral translational frameshifting / lipid binding / host cell nucleus / host cell plasma membrane / structural molecule activity / virion membrane / proteolysis / DNA binding / zinc ion binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Reverse transcriptase connection / Reverse transcriptase connection domain / Reverse transcriptase thumb / Reverse transcriptase thumb domain / Integrase Zinc binding domain / Zinc finger integrase-type profile. / Integrase-like, N-terminal / Integrase DNA binding domain / Integrase, C-terminal domain superfamily, retroviral / Integrase, N-terminal zinc-binding domain ...Reverse transcriptase connection / Reverse transcriptase connection domain / Reverse transcriptase thumb / Reverse transcriptase thumb domain / Integrase Zinc binding domain / Zinc finger integrase-type profile. / Integrase-like, N-terminal / Integrase DNA binding domain / Integrase, C-terminal domain superfamily, retroviral / Integrase, N-terminal zinc-binding domain / Integrase, C-terminal, retroviral / Integrase DNA binding domain profile. / Immunodeficiency lentiviral matrix, N-terminal / gag gene protein p17 (matrix protein) / RNase H / Integrase core domain / Integrase, catalytic core / Integrase catalytic domain profile. / Retropepsin-like catalytic domain / RNase H type-1 domain profile. / Ribonuclease H domain / Matrix protein, lentiviral and alpha-retroviral, N-terminal / Retroviral nucleocapsid Gag protein p24, C-terminal domain / Gag protein p24 C-terminal domain / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / Retropepsins / Retroviral aspartyl protease / Aspartyl protease, retroviral-type family profile. / Peptidase A2A, retrovirus, catalytic / Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Retroviral matrix protein / Retrovirus capsid, C-terminal / Retrovirus capsid, N-terminal / zinc finger / Zinc knuckle / Zinc finger, CCHC-type superfamily / Zinc finger, CCHC-type / Zinc finger CCHC-type profile. / Aspartic peptidase, active site / Eukaryotic and viral aspartyl proteases active site. / Ribonuclease H superfamily / Aspartic peptidase domain superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / Reverse transcriptase/Diguanylate cyclase domain / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
sucrose / Chem-3IR / : / DNA / DNA (> 10) / Gag-Pol polyprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Human immunodeficiency virus type 1 group M subtype B (ヒト免疫不全ウイルス)
Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)
Homo sapiens (ヒト)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 3.37 Å
データ登録者Martinez, S.E. / Singh, A.K. / Das, K.
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Sliding of HIV-1 reverse transcriptase over DNA creates a transient P pocket - targeting P-pocket by fragment screening.
著者: Abhimanyu K Singh / Sergio E Martinez / Weijie Gu / Hoai Nguyen / Dominique Schols / Piet Herdewijn / Steven De Jonghe / Kalyan Das /
要旨: HIV-1 reverse transcriptase (RT) slides over an RNA/DNA or dsDNA substrate while copying the viral RNA to a proviral DNA. We report a crystal structure of RT/dsDNA complex in which RT overstepped the ...HIV-1 reverse transcriptase (RT) slides over an RNA/DNA or dsDNA substrate while copying the viral RNA to a proviral DNA. We report a crystal structure of RT/dsDNA complex in which RT overstepped the primer 3'-end of a dsDNA substrate and created a transient P-pocket at the priming site. We performed a high-throughput screening of 300 drug-like fragments by X-ray crystallography that identifies two leads that bind the P-pocket, which is composed of structural elements from polymerase active site, primer grip, and template-primer that are resilient to drug-resistance mutations. Analogs of a fragment were synthesized, two of which show noticeable RT inhibition. An engineered RT/DNA aptamer complex could trap the transient P-pocket in solution, and structures of the RT/DNA complex were determined in the presence of an inhibitory fragment. A synthesized analog bound at P-pocket is further analyzed by single-particle cryo-EM. Identification of the P-pocket within HIV RT and the developed structure-based platform provide an opportunity for the design new types of polymerase inhibitors.
履歴
登録2021年6月25日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年12月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年12月22日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年1月31日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_initial_refinement_model

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構造の表示

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
A: Reverse transcriptase/ribonuclease H
B: Gag-Pol polyprotein
T: DNA (28-MER)
P: DNA (5'-D(*AP*CP*AP*GP*TP*CP*CP*CP*TP*GP*TP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*CP*CP*G)-3')
C: Reverse transcriptase/ribonuclease H
D: Gag-Pol polyprotein
E: DNA (28-MER)
F: DNA (5'-D(*AP*CP*AP*GP*TP*CP*CP*CP*TP*GP*TP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*CP*CP*G)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)265,08029
ポリマ－262,1278
非ポリマー2,95221
水724
1
A: Reverse transcriptase/ribonuclease H
B: Gag-Pol polyprotein
T: DNA (28-MER)
P: DNA (5'-D(*AP*CP*AP*GP*TP*CP*CP*CP*TP*GP*TP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*CP*CP*G)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)132,41814
ポリマ－131,0644
非ポリマー1,35410
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area14690 Å2
ΔGint-98 kcal/mol
Surface area47960 Å2
手法PISA
2
C: Reverse transcriptase/ribonuclease H
D: Gag-Pol polyprotein
E: DNA (28-MER)
F: DNA (5'-D(*AP*CP*AP*GP*TP*CP*CP*CP*TP*GP*TP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*CP*CP*G)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)132,66215
ポリマ－131,0644
非ポリマー1,59811
水362
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area13340 Å2
ΔGint-104 kcal/mol
Surface area48690 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)310.747, 62.063, 169.292
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 104.930, 90.000
Int Tables number5
Space group name H-MC121

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要素

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タンパク質 , 2種, 4分子 ACBD

#1: タンパク質 Reverse transcriptase/ribonuclease H / Exoribonuclease H / p66 RT


分子量: 64038.367 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (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)
株: isolate BH10 / 遺伝子: gag-pol / プラスミド: PCDF-2 EK/LIC / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): BL21 CodonPLUS RIL
参照: UniProt: P03366, RNA-directed DNA polymerase, DNA-directed DNA polymerase, retroviral ribonuclease H, exoribonuclease H
#2: タンパク質 Gag-Pol polyprotein / Pr160Gag-Pol


分子量: 51928.629 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)
遺伝子: gag-pol / プラスミド: PCDF-2 EK/LIC / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): BL21 codon plus RIL
参照: UniProt: P03366, HIV-1 retropepsin, RNA-directed DNA polymerase, DNA-directed DNA polymerase, retroviral ribonuclease H, exoribonuclease H, 転移酵素; リンを含む基を移すもの; ...参照: UniProt: P03366, HIV-1 retropepsin, RNA-directed DNA polymerase, DNA-directed DNA polymerase, retroviral ribonuclease H, exoribonuclease H, 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素

-
DNA鎖 , 2種, 4分子 TEPF

#3: DNA鎖 DNA (28-MER)


分子量: 8680.592 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成
詳細: DNA TEMPLATE FROM PRIMER BINDING SEQUENCE OF HIV-1 GENOME
由来: (合成) Human immunodeficiency virus type 1 BH10 (ヒト免疫不全ウイルス)
#4: DNA鎖 DNA (5'-D(*AP*CP*AP*GP*TP*CP*CP*CP*TP*GP*TP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*CP*CP*G)-3')


分子量: 6416.122 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成
詳細: DNA SEQUENCE FROM TRNA LYS3 THAT BINDS TO PRIMER BINDING SEQUENCE (PBS) OF HIV-1 GENOME
由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)

-
糖 , 1種, 2分子

#5: 多糖 beta-D-fructofuranose-(2-1)-alpha-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide, Oligosaccharide / クラス: 栄養素 / 分子量: 342.297 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: oligosaccharide with reducing-end-to-reducing-end glycosidic bond
参照: sucrose
記述子タイププログラム
DFrufb2-1DGlcpaGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,2,1/[ha122h-2b_2-5][a2122h-1a_1-5]/1-2/a2-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][b-D-Fruf]{[(2+1)][a-D-Glcp]{}}LINUCSPDB-CARE

-
非ポリマー , 3種, 23分子

#6: 化合物
ChemComp-CD / CADMIUM ION


分子量: 112.411 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cd
#7: 化合物 ChemComp-3IR / (1~{R},2~{R})-2-phenyl-~{N}-(1,3-thiazol-2-yl)cyclopropane-1-carboxamide / ((1R,2R)-2-Phenyl-N-(1,3-thiazol-2-yl) cyclopropanecarboxamide


分子量: 244.312 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C13H12N2OS / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#8: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

-
試料調製

結晶マシュー密度: 3.11 Å3/Da / 溶媒含有率: 60.42 %
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法
詳細: 11-12% v/v PEG Smear Broad, 10% w/v sucrose, 50 mM PIPES-NaOH pH 6.5, 0.1 M (NH4)2SO4, 5 mM MgCl2, 5 mM CdCl2

-
データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: Diamond / ビームライン: I04-1 / 波長: 0.91589 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 6M-F / 検出器: PIXEL / 日付: 2019年9月19日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.91589 Å / 相対比: 1
反射解像度: 3.37→150.13 Å / Num. obs: 44790 / % possible obs: 99.9 % / 冗長度: 5.7 % / Biso Wilson estimate: 98.65 Å2 / CC1/2: 0.987 / Rmerge(I) obs: 0.329 / Rpim(I) all: 0.15 / Rrim(I) all: 0.362 / Net I/σ(I): 3.4
反射 シェル解像度: 3.372→3.43 Å / 冗長度: 5.9 % / Rmerge(I) obs: 2.882 / Num. unique obs: 2220 / CC1/2: 0.338 / Rpim(I) all: 1.296 / Rrim(I) all: 3.168 / % possible all: 100

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
XDSデータ削減
Aimlessデータスケーリング
PDB_EXTRACT3.27データ抽出
PHENIX1.19.1_4122精密化
PHASER位相決定
Cootモデル構築
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 6AMO

6amo


解像度: 3.37→150.13 Å / SU ML: 0.47 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 1.34 / 位相誤差: 27.4 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2646 2213 4.99 %
Rwork0.2273 42179 -
obs0.2292 44392 99.03 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso max: 209.95 Å2 / Biso mean: 97.9705 Å2 / Biso min: 30 Å2
精密化ステップサイクル: final / 解像度: 3.37→150.13 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数15830 1782 92 4 17708
Biso mean--102.56 72.36 -
残基数----2018
LS精密化 シェル

Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION / Rfactor Rfree error: 0

解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection Rwork% reflection obs (%)
3.37-3.450.37211370.3473240691
3.45-3.530.31681230.3166250697
3.53-3.610.34061180.3217265399
3.61-3.710.32281440.30062604100
3.71-3.820.29541260.27522643100
3.82-3.940.32541610.25912616100
3.94-4.090.28891550.2392619100
4.09-4.250.28831530.22382619100
4.25-4.440.25541380.20932688100
4.44-4.680.26581430.20182614100
4.68-4.970.20771470.19832634100
4.97-5.350.25741340.19942680100
5.35-5.890.22761280.20692681100
5.89-6.740.29521290.21952688100
6.74-8.50.20171360.19322716100
8.5-150.130.23781410.2073281299

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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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