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万見
- PDB-8cml: Cryo-EM structure of complement C5 in complex with nanobodies UNb... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8cml
タイトルCryo-EM structure of complement C5 in complex with nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2
要素
  • Complement C5 alpha chain
  • Complement C5 beta chain
  • Nanobody UNbC5-1
  • Nanobody UNbC5-2
キーワードIMMUNE SYSTEM / nanobody / inhibitor / complement / C5 / inhibition / convertase / classical pathway / nanobody-antigen complex / alternative pathway
機能・相同性
機能・相同性情報


Terminal pathway of complement / membrane attack complex / Activation of C3 and C5 / negative regulation of macrophage chemotaxis / complement activation, alternative pathway / chemokine activity / endopeptidase inhibitor activity / positive regulation of vascular endothelial growth factor production / positive regulation of chemokine production / Peptide ligand-binding receptors ...Terminal pathway of complement / membrane attack complex / Activation of C3 and C5 / negative regulation of macrophage chemotaxis / complement activation, alternative pathway / chemokine activity / endopeptidase inhibitor activity / positive regulation of vascular endothelial growth factor production / positive regulation of chemokine production / Peptide ligand-binding receptors / complement activation, classical pathway / Regulation of Complement cascade / chemotaxis / G alpha (i) signalling events / killing of cells of another organism / cell surface receptor signaling pathway / inflammatory response / G protein-coupled receptor signaling pathway / signaling receptor binding / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region
類似検索 - 分子機能
: / Complement component 5, CUB domain / Complement C3/4/5, macroglobulin domain MG1 / Macroglobulin domain MG1 / Anaphylatoxin, complement system domain / Anaphylatoxin domain signature. / Anaphylatoxin, complement system / Anaphylatoxin/fibulin / Anaphylotoxin-like domain / Anaphylatoxin domain profile. ...: / Complement component 5, CUB domain / Complement C3/4/5, macroglobulin domain MG1 / Macroglobulin domain MG1 / Anaphylatoxin, complement system domain / Anaphylatoxin domain signature. / Anaphylatoxin, complement system / Anaphylatoxin/fibulin / Anaphylotoxin-like domain / Anaphylatoxin domain profile. / Anaphylatoxin homologous domain / Netrin C-terminal Domain / Netrin module, non-TIMP type / UNC-6/NTR/C345C module / Alpha-macroglobulin, receptor-binding / Alpha-macroglobulin, receptor-binding domain superfamily / Macroglobulin domain MG4 / Macroglobulin domain MG3 / A-macroglobulin receptor binding domain / Macroglobulin domain MG4 / Macroglobulin domain MG3 / A-macroglobulin receptor / Netrin domain / NTR domain profile. / Tissue inhibitor of metalloproteinases-like, OB-fold / Alpha-2-macroglobulin / Macroglobulin domain / Alpha-2-macroglobulin, bait region domain / Alpha-macroglobulin-like, TED domain / Alpha-2-macroglobulin family / MG2 domain / A-macroglobulin TED domain / Alpha-2-macroglobulin bait region domain / Alpha-2-Macroglobulin / Alpha-2-macroglobulin family / Terpenoid cyclases/protein prenyltransferase alpha-alpha toroid / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Lama glama (ラマ)
Homo sapiens (ヒト)
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: 3.6 Å
データ登録者De la O Becerra, K.I. / Gros, P.
資金援助 オランダ, European Union, メキシコ, 4件
組織認可番号国
Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO)NWA.ID.17.036 オランダ
European Research Council (ERC)101001937European Union
European Research Council (ERC)787241European Union
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACYT)604718 メキシコ
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2023
タイトル: Inhibition of cleavage of human complement component C5 and the R885H C5 variant by two distinct high affinity anti-C5 nanobodies.
著者: Eva M Struijf / Karla I De la O Becerra / Maartje Ruyken / Carla J C de Haas / Fleur van Oosterom / Danique Y Siere / Joanne E van Keulen / Dani A C Heesterbeek / Edward Dolk / Raimond ...著者: Eva M Struijf / Karla I De la O Becerra / Maartje Ruyken / Carla J C de Haas / Fleur van Oosterom / Danique Y Siere / Joanne E van Keulen / Dani A C Heesterbeek / Edward Dolk / Raimond Heukers / Bart W Bardoel / Piet Gros / Suzan H M Rooijakkers /
要旨: The human complement system plays a crucial role in immune defense. However, its erroneous activation contributes to many serious inflammatory diseases. Since most unwanted complement effector ...The human complement system plays a crucial role in immune defense. However, its erroneous activation contributes to many serious inflammatory diseases. Since most unwanted complement effector functions result from C5 cleavage into C5a and C5b, development of C5 inhibitors, such as clinically approved monoclonal antibody eculizumab, are of great interest. Here, we developed and characterized two anti-C5 nanobodies, UNbC5-1 and UNbC5-2. Using surface plasmon resonance, we determined a binding affinity of 119.9 pM for UNbC5-1 and 7.7 pM for UNbC5-2. Competition experiments determined that the two nanobodies recognize distinct epitopes on C5. Both nanobodies efficiently interfered with C5 cleavage in a human serum environment, as they prevented red blood cell lysis via membrane attack complexes (C5b-9) and the formation of chemoattractant C5a. The cryo-EM structure of UNbC5-1 and UNbC5-2 in complex with C5 (3.6 Å resolution) revealed that the binding interfaces of UNbC5-1 and UNbC5-2 overlap with known complement inhibitors eculizumab and RaCI3, respectively. UNbC5-1 binds to the MG7 domain of C5, facilitated by a hydrophobic core and polar interactions, and UNbC5-2 interacts with the C5d domain mostly by salt bridges and hydrogen bonds. Interestingly, UNbC5-1 potently binds and inhibits C5 R885H, a genetic variant of C5 that is not recognized by eculizumab. Altogether, we identified and characterized two different, high affinity nanobodies against human C5. Both nanobodies could serve as diagnostic and/or research tools to detect C5 or inhibit C5 cleavage. Furthermore, the residues targeted by UNbC5-1 hold important information for therapeutic inhibition of different polymorphic variants of C5.
履歴
登録2023年2月20日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年9月27日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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: Nanobody UNbC5-2
E: Complement C5 beta chain
B: Complement C5 alpha chain
C: Nanobody UNbC5-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)219,2745
ポリマ－218,8504
非ポリマー4241
水00
1


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

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要素

#1: 抗体 Nanobody UNbC5-2


分子量: 16095.776 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / プラスミド: pPQ81 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 DE3 Rosetta 2
#2: タンパク質 Complement C5 beta chain


分子量: 73361.453 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P01031
#3: タンパク質 Complement C5 alpha chain


分子量: 112635.008 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P01031
#4: 抗体 Nanobody UNbC5-1


分子量: 16757.295 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / プラスミド: pPQ81 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 DE3 Rosetta 2
#5: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
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: 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: Complement C5 bound to nanobodies UNbC5-1 and UNbC5-2
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1, #4 / 由来: NATURAL
分子量値: 0.218 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 1x PBS
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMphosphateNaPO41
2145 mMsodium chlorideNaCl1
試料濃度: 0.26 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Purified protein were mixed before vitrification in
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: 277.15 K / 詳細: Blot 4 seconds at blot force 1

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
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（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 55 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: 2 / 実像数: 3810
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
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 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: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARCv3.2/3粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARCv3.2/3CTF補正
7UCSF ChimeraX1.2.5モデルフィッティング
9cryoSPARCv3.2/3初期オイラー角割当
10cryoSPARCv3.2/3最終オイラー角割当
11cryoSPARCv3.2/3分類
12cryoSPARCv3.2/3３次元再構成
13PHENIX1.20.1モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 193009 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeChain-IDChain residue range詳細Initial refinement model-IDPdb chain residue rangeSource nameタイプ
13CU7

3cu7

B3CU7B20-1676C5 complement120-1676PDBexperimental model
2A2-136UNbC5-2AlphaFoldin silico model
3C2-144UNbC5-1AlphaFoldin silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.01113883
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.02418827
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.851879
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0452133
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052405

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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://pdbjlvh1.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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