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- PDB-8pk3: CryoEM reconstruction of hemagglutinin HK68 of Influenza A virus ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8pk3
タイトルCryoEM reconstruction of hemagglutinin HK68 of Influenza A virus bound to an Affimer reagent
要素
  • (Hemagglutinin ...) x 2
  • Affimer molecule (A31)
キーワードANTIVIRAL PROTEIN / Complex / Inhibitor / CryoEM / Antiviral
機能・相同性
機能・相同性情報


viral budding from plasma membrane / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / host cell surface receptor binding / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / host cell plasma membrane / virion membrane / membrane
類似検索 - 分子機能
Haemagglutinin, influenzavirus A / Haemagglutinin, HA1 chain, alpha/beta domain superfamily / Haemagglutinin / Haemagglutinin, influenzavirus A/B / Viral capsid/haemagglutinin protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Hemagglutinin / Hemagglutinin
類似検索 - 構成要素
生物種Influenza A virus (A型インフルエンザウイルス)
synthetic construct (人工物)
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: 3.4 Å
データ登録者Debski-Antoniak, O. / Flynn, A. / Klebl, D.P. / Tiede, C. / Muench, S. / Tomlinson, D. / Fontana, J.
資金援助1件
組織認可番号国
Wellcome TrustSpringboard Award
引用ジャーナル: mBio / 年: 2024
タイトル: Exploiting the Affimer platform against influenza A virus.
著者: Oliver Debski-Antoniak / Alex Flynn / David P Klebl / Moisés H Rojas Rechy / Christian Tiede / Ian A Wilson / Stephen P Muench / Darren Tomlinson / Juan Fontana /
要旨: Influenza A virus (IAV) is well known for its pandemic potential. While current surveillance and vaccination strategies are highly effective, therapeutic approaches are often short-lived due to the ...Influenza A virus (IAV) is well known for its pandemic potential. While current surveillance and vaccination strategies are highly effective, therapeutic approaches are often short-lived due to the high mutation rates of IAV. Recently, monoclonal antibodies (mAbs) have emerged as a promising therapeutic approach, both against current strains and future IAV pandemics. In addition to mAbs, several antibody-like alternatives exist, which aim to improve upon mAbs. Among these, Affimers stand out for their short development time, high expression levels in , and animal-free production. In this study, we utilized the Affimer platform to isolate and produce specific and potent inhibitors of IAV. Using a monomeric version of the IAV trimeric hemagglutinin (HA) fusion protein, we isolated 12 Affimers that inhibit IAV infection . Two of these Affimers were characterized in detail and exhibited nanomolar-binding affinities to the target H3 HA protein, specifically binding to the HA1 head domain. Cryo-electron microscopy (cryo-EM), employing a novel spray approach to prepare cryo-grids, allowed us to image HA-Affimer complexes. Combined with functional assays, we determined that these Affimers inhibit IAV by blocking the interaction of HA with the host-cell receptor, sialic acid. Furthermore, these Affimers inhibited IAV strains closely related to the one used for their isolation. Overall, our results support the use of Affimers as a viable alternative to existing targeted therapies for IAV and highlight their potential as diagnostic reagents.
IMPORTANCE: Influenza A virus is one of the few viruses that can cause devastating pandemics. Due to the high mutation rates of this virus, annual vaccination is required, and antivirals are short- ...IMPORTANCE: Influenza A virus is one of the few viruses that can cause devastating pandemics. Due to the high mutation rates of this virus, annual vaccination is required, and antivirals are short-lived. Monoclonal antibodies present a promising approach to tackle influenza virus infections but are associated with some limitations. To improve on this strategy, we explored the Affimer platform, which are antibody-like proteins made in bacteria. By performing phage-display against a monomeric version of influenza virus fusion protein, an established viral target, we were able to isolate Affimers that inhibit influenza virus infection . We characterized the mechanism of inhibition of the Affimers by using assays targeting different stages of the viral replication cycle. We additionally characterized HA-Affimer complex structure, using a novel approach to prepare samples for cryo-electron microscopy. Overall, these results show that Affimers are a promising tool against influenza virus infection.
履歴
登録2023年6月24日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年1月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月3日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02024年1月3日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月29日Group: Data processing / カテゴリ: em_3d_reconstruction / Item: _em_3d_reconstruction.resolution_method
改定 1.22024年8月28日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
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 / _em_admin.last_update
改定 1.32024年11月13日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.42025年7月2日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年7月2日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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: Hemagglutinin HA1 chain
D: Hemagglutinin HA2 chain
G: Affimer molecule (A31)
B: Hemagglutinin HA1 chain
E: Hemagglutinin HA2 chain
H: Affimer molecule (A31)
C: Hemagglutinin HA1 chain
F: Hemagglutinin HA2 chain
I: Affimer molecule (A31)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)203,49521
ポリマ－198,1629
非ポリマー5,33312
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area45370 Å2
ΔGint-93 kcal/mol
Surface area74170 Å2

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要素

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Hemagglutinin ... , 2種, 6分子 ABCDEF

#1: タンパク質 Hemagglutinin HA1 chain


分子量: 35349.754 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Influenza A virus (A型インフルエンザウイルス)
遺伝子: HA / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q91MA7
#2: タンパク質 Hemagglutinin HA2 chain


分子量: 20212.350 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Influenza A virus (A型インフルエンザウイルス)
遺伝子: HA / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P03437

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タンパク質 , 1種, 3分子 GHI

#3: タンパク質 Affimer molecule (A31)


分子量: 10491.819 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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糖 , 3種, 12分子

#4: 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: 3 / 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
#5: 多糖 alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2- ...alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 910.823 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpa1-3[DManpa1-6]DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,5,4/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5]/1-1-2-3-3/a4-b1_b4-c1_c3-d1_c6-e1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{}[(6+1)][a-D-Manp]{}}}}}LINUCSPDB-CARE
#6: 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


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 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

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
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: CryoEM reconstruction of hemagglutinin HK68 of Influenza A virus bound to an Affimer reagent
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #2-#3 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Influenza A virus (A型インフルエンザウイルス)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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: OTHER / 最大 デフォーカス（公称値）: 4000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2000 nm
撮影電子線照射量: 56.2 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
3次元再構成解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 104544 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00514721
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.85819932
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.4742109
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0542241
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0062574

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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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