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- PDB-7tn1: Multistate design to stabilize viral class I fusion proteins -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7tn1
タイトルMultistate design to stabilize viral class I fusion proteins
要素Fusion glycoprotein F0
キーワードVIRAL PROTEIN / Respiratory syncytial virus / Fusion protein
機能・相同性
機能・相同性情報


symbiont-mediated induction of syncytium formation / host cell Golgi membrane / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / fusion of virus membrane with host plasma membrane / host cell plasma membrane / virion membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Precursor fusion glycoprotein F0, Paramyxoviridae / Fusion glycoprotein F0
類似検索 - ドメイン・相同性
Fusion glycoprotein F0
類似検索 - 構成要素
生物種Respiratory syncytial virus (ウイルス)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Huang, J. / Banerjee, A. / Gonzalez, K. / Mousa, J. / Strauch, E.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01AI140245 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01AI143865 米国
引用
ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: A general computational design strategy for stabilizing viral class I fusion proteins.
著者: Karen J Gonzalez / Jiachen Huang / Miria F Criado / Avik Banerjee / Stephen M Tompkins / Jarrod J Mousa / Eva-Maria Strauch /
要旨: Many pathogenic viruses rely on class I fusion proteins to fuse their viral membrane with the host cell membrane. To drive the fusion process, class I fusion proteins undergo an irreversible ...Many pathogenic viruses rely on class I fusion proteins to fuse their viral membrane with the host cell membrane. To drive the fusion process, class I fusion proteins undergo an irreversible conformational change from a metastable prefusion state to an energetically more stable postfusion state. Mounting evidence underscores that antibodies targeting the prefusion conformation are the most potent, making it a compelling vaccine candidate. Here, we establish a computational design protocol that stabilizes the prefusion state while destabilizing the postfusion conformation. With this protocol, we stabilize the fusion proteins of the RSV, hMPV, and SARS-CoV-2 viruses, testing fewer than a handful of designs. The solved structures of these designed proteins from all three viruses evidence the atomic accuracy of our approach. Furthermore, the humoral response of the redesigned RSV F protein compares to that of the recently approved vaccine in a mouse model. While the parallel design of two conformations allows the identification of energetically sub-optimal positions for one conformation, our protocol also reveals diverse molecular strategies for stabilization. Given the clinical significance of viruses using class I fusion proteins, our algorithm can substantially contribute to vaccine development by reducing the time and resources needed to optimize these immunogens.
#1: ジャーナル: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr / 年: 2012
タイトル: Towards automated crystallographic structure refinement with phenix.refine.
著者: Afonine, P.V. / Grosse-Kunstleve, R.W. / Echols, N. / Headd, J.J. / Moriarty, N.W. / Mustyakimov, M. / Terwilliger, T.C. / Urzhumtsev, A. / Zwart, P.H. / Adams, P.D.
履歴
登録2022年1月20日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年7月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年10月25日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_initial_refinement_model
改定 1.22024年7月24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

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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
F: Fusion glycoprotein F0
A: Fusion glycoprotein F0
B: Fusion glycoprotein F0
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)190,2596
ポリマ－189,5953
非ポリマー6643
水543
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area10440 Å2
ΔGint-22 kcal/mol
Surface area57360 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)170.468, 170.468, 171.152
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number92
Space group name H-MP41212
Space group name HallP4abw2nw
Symmetry operation#1: x,y,z
#2: -y+1/2,x+1/2,z+1/4
#3: y+1/2,-x+1/2,z+3/4
#4: x+1/2,-y+1/2,-z+3/4
#5: -x+1/2,y+1/2,-z+1/4
#6: -x,-y,z+1/2
#7: y,x,-z
#8: -y,-x,-z+1/2

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要素

#1: タンパク質 Fusion glycoprotein F0 / Fusion glycoprotein F1 / Fusion glycoprotein F2


分子量: 63198.398 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Respiratory syncytial virus (ウイルス)
細胞株 (発現宿主): 293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: W8RJF9
#2: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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

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試料調製

結晶マシュー密度: 3.28 Å3/Da / 溶媒含有率: 62.49 %
結晶化温度: 298 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / 詳細: 0.2 M Sodium formate, 20% w/v PEG 3,350

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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: APS / ビームライン: 22-ID / 波長: 1 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER X 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2021年4月18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: 1 Å / 相対比: 1
反射解像度: 3.1→49.28 Å / Num. obs: 44788 / % possible obs: 96.04 % / 冗長度: 6.4 % / Biso Wilson estimate: 78.22 Å2 / CC1/2: 0.981 / CC star: 0.995 / Net I/σ(I): 6.32
反射 シェル解像度: 3.1→3.211 Å / 冗長度: 7.2 % / Rmerge(I) obs: 1.336 / Mean I/σ(I) obs: 1.72 / Num. unique obs: 4518 / CC1/2: 0.518 / CC star: 0.826 / % possible all: 99.47

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.17.1_3660精密化
XDSデータ削減
Aimlessデータスケーリング
PHENIX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: 5C6B

5c6b


解像度: 3.1→49.28 Å / SU ML: 0.5077 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.33 / 位相誤差: 30.9922
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射
Rfree0.3151 1986 4.47 %
Rwork0.2535 42464 -
obs0.2563 44450 96.08 %
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 mean: 70.17 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 3.1→49.28 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数10418 0 42 3 10463
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.010410618
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d1.282914422
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.07251768
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.00741819
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d15.44273873
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
3.1-3.180.35681460.30043075X-RAY DIFFRACTION99.54
3.18-3.260.38161420.28823085X-RAY DIFFRACTION99.45
3.26-3.360.31381420.27173087X-RAY DIFFRACTION99.42
3.36-3.470.31681470.25743078X-RAY DIFFRACTION99.08
3.47-3.590.32241420.25793082X-RAY DIFFRACTION99.02
3.59-3.740.35061450.25463061X-RAY DIFFRACTION97.8
3.74-3.910.30621430.24683010X-RAY DIFFRACTION96.25
3.91-4.110.29351400.23272989X-RAY DIFFRACTION95.66
4.11-4.370.30121390.22472997X-RAY DIFFRACTION95.17
4.37-4.710.24221390.20452994X-RAY DIFFRACTION94.82
4.71-5.180.27061390.21492984X-RAY DIFFRACTION94.01
5.18-5.930.31071340.26082983X-RAY DIFFRACTION93.46
5.93-7.460.3231440.28462927X-RAY DIFFRACTION90.8
7.46-49.280.36071440.28323112X-RAY DIFFRACTION91.49

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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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