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- PDB-8aov: CryoEM structure of the Chikungunya virus nsP1 capping pores in c... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8aov
タイトルCryoEM structure of the Chikungunya virus nsP1 capping pores in complex with GTP
要素mRNA-capping enzyme nsP1
キーワードVIRAL PROTEIN / Alphavirus Replication complex capping pores membrane pore Methyltransferase Guanylyl transferase
機能・相同性
機能・相同性情報


ADP-ribose 1''-phosphate phosphatase / host cell filopodium / mRNA methyltransferase activity / mRNA 5'-triphosphate monophosphatase activity / mRNA 5'-phosphatase / polynucleotide 5'-phosphatase activity / polynucleotide adenylyltransferase / poly(A) RNA polymerase activity / mRNA modification / regulation of cytoskeleton organization ...ADP-ribose 1''-phosphate phosphatase / host cell filopodium / mRNA methyltransferase activity / mRNA 5'-triphosphate monophosphatase activity / mRNA 5'-phosphatase / polynucleotide 5'-phosphatase activity / polynucleotide adenylyltransferase / poly(A) RNA polymerase activity / mRNA modification / regulation of cytoskeleton organization / symbiont-mediated suppression of host mRNA transcription via inhibition of RNA polymerase II activity / 7-methylguanosine mRNA capping / symbiont-mediated suppression of host JAK-STAT cascade via inhibition of STAT1 activity / cysteine-type peptidase activity / 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの / host cell cytoplasmic vesicle membrane / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / nucleoside-triphosphate phosphatase / methylation / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / RNA helicase activity / RNA helicase / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / symbiont-mediated suppression of host gene expression / RNA-directed RNA polymerase / viral RNA genome replication / RNA-directed RNA polymerase activity / DNA-templated transcription / GTP binding / host cell nucleus / host cell plasma membrane / ATP hydrolysis activity / proteolysis / RNA binding / ATP binding / metal ion binding / membrane
類似検索 - 分子機能
: / Alphavirus nsp2 protease (nsp2pro) domain / Alphavirus nsP2 protease domain superfamily / : / Peptidase family C9 / Tomato mosaic virus helicase, N-terminal domain / Alphavirus nsp2 protease (nsp2pro) domain profile. / : / Non-structural protein 3, zinc-binding domain / Viral methyltransferase ...: / Alphavirus nsp2 protease (nsp2pro) domain / Alphavirus nsP2 protease domain superfamily / : / Peptidase family C9 / Tomato mosaic virus helicase, N-terminal domain / Alphavirus nsp2 protease (nsp2pro) domain profile. / : / Non-structural protein 3, zinc-binding domain / Viral methyltransferase / Alphavirus-like methyltransferase (MT) domain / Alphavirus-like methyltransferase (MT) domain profile. / Tymovirus, RNA-dependent RNA polymerase / RNA dependent RNA polymerase / Viral (Superfamily 1) RNA helicase / (+) RNA virus helicase core domain / (+)RNA virus helicase core domain profile. / Non-structural protein 3, X-domain-like / Appr-1"-p processing enzyme / Macro domain / Macro domain profile. / Macro domain / Macro domain-like / RNA-directed RNA polymerase, catalytic domain / RdRp of positive ssRNA viruses catalytic domain profile. / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / Polyprotein P1234
類似検索 - 構成要素
生物種Chikungunya virus strain S27-African prototype (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: 2.48 Å
データ登録者Jones, R. / Hons, M. / Reguera, J.
資金援助 フランス, 1件
組織認可番号国
ATIP-Avenir フランス
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Structural basis and dynamics of Chikungunya alphavirus RNA capping by nsP1 capping pores.
著者: Rhian Jones / Michael Hons / Nadia Rabah / Noelia Zamarreño / Rocío Arranz / Juan Reguera /
要旨: Alphaviruses are emerging positive-stranded RNA viruses which replicate and transcribe their genomes in membranous organelles formed in the cell cytoplasm. The nonstructural protein 1 (nsP1) is ...Alphaviruses are emerging positive-stranded RNA viruses which replicate and transcribe their genomes in membranous organelles formed in the cell cytoplasm. The nonstructural protein 1 (nsP1) is responsible for viral RNA capping and gates the replication organelles by assembling into monotopic membrane-associated dodecameric pores. The capping pathway is unique to Alphaviruses; beginning with the N methylation of a guanosine triphosphate (GTP) molecule, followed by the covalent linkage of an mGMP group to a conserved histidine in nsP1 and the transfer of this cap structure to a diphosphate RNA. Here, we provide structural snapshots of different stages of the reaction pathway showing how nsP1 pores recognize the substrates of the methyl-transfer reaction, GTP and S-adenosyl methionine (SAM), how the enzyme reaches a metastable postmethylation state with SAH and mGTP in the active site, and the subsequent covalent transfer of mGMP to nsP1 triggered by the presence of RNA and postdecapping reaction conformational changes inducing the opening of the pore. In addition, we biochemically characterize the capping reaction, demonstrating specificity for the RNA substrate and the reversibility of the cap transfer resulting in decapping activity and the release of reaction intermediates. Our data identify the molecular determinants allowing each pathway transition, providing an explanation for the need for the SAM methyl donor all along the pathway and clues about the conformational rearrangements associated to the enzymatic activity of nsP1. Together, our results set ground for the structural and functional understanding of alphavirus RNA-capping and the design of antivirals.
履歴
登録2022年8月8日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年5月31日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月24日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin
Item: _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_admin.last_update

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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: mRNA-capping enzyme nsP1
C: mRNA-capping enzyme nsP1
E: mRNA-capping enzyme nsP1
G: mRNA-capping enzyme nsP1
I: mRNA-capping enzyme nsP1
K: mRNA-capping enzyme nsP1
M: mRNA-capping enzyme nsP1
O: mRNA-capping enzyme nsP1
Q: mRNA-capping enzyme nsP1
S: mRNA-capping enzyme nsP1
V: mRNA-capping enzyme nsP1
X: mRNA-capping enzyme nsP1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)738,42136
ポリマ－731,35812
非ポリマー7,06324
水4,107228
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
mRNA-capping enzyme nsP1 / Non-structural protein 1


分子量: 60946.473 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Chikungunya virus strain S27-African prototype (ウイルス)
発現宿主: Baculovirus expression vector pFastBac1-HM (ウイルス)
参照: UniProt: Q8JUX6, 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの, 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの
#2: 化合物
ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#3: 化合物
ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP


分子量: 523.180 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: GTP, エネルギー貯蔵分子*YM
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 228 / 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Y

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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: Dodecameric complex of Chikungunya virus nsP1 in complex with GTP
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 1.2 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Baculovirus expression vector pFastBac1-HM (ウイルス)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
緩衝液pH: 7.6
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
125 mM2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic aciHEPES1
2150 mMsodium chlorideNaCl1
32 mMTris(2-carboxyethyl)phosphineTECP1
40.065 % w/vDodecylphosphocholinefos-choline121
試料濃度: 0.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Specimen incubated for 30 minutes with 0.5mM GTP diluted in the protein buffer
試料支持グリッドの材料: COPPER/RHODIUM / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 298 K / 詳細: blot force zero 3 seconds, 3ul sample volume

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / C2レンズ絞り径: 70 µm / 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: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 4 sec. / 電子線照射量: 42 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6628
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.20.1_4487精密化
PHENIX1.20.1_4487精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1Warp粒子像選択
2EPU画像取得
4CTFFINDCTF補正
7Cootモデルフィッティング
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
11cryoSPARC分類
12cryoSPARC３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
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: 809958
対称性点対称性: C12 (12回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.48 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 95241 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 6Z0V

6z0v


PDB chain-ID: A / Accession code: 6Z0V / Chain residue range: 1-535 / Pdb chain residue range: 1-535 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 42.96 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.002843644
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.554959364
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04196732
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00467488
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.18296180

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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)

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  • 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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