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- PDB-8uav: Cryo-EM Structure of Brucella Abortus Lumazine Synthase (BLS) Eng... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8uav
タイトルCryo-EM Structure of Brucella Abortus Lumazine Synthase (BLS) Engineered with Shiga Toxin I subunit B (Stx1B)
要素Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
キーワードTOXIN / CHIMERA / SHIGA / IMMUNOGEN
機能・相同性
機能・相同性情報


symbiont-mediated hemolysis of host erythrocyte / 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase / 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase activity / riboflavin synthase complex / riboflavin biosynthetic process / toxin activity / extracellular region / cytosol
類似検索 - 分子機能
Shiga-like toxin, beta subunit / Shiga-like toxin beta subunit / Lumazine synthase / Lumazine/riboflavin synthase / Lumazine/riboflavin synthase superfamily / 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase / Enterotoxin
類似検索 - ドメイン・相同性
6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2 / Shiga toxin subunit B
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli O157:H7 (大腸菌)
Brucella abortus biovar 1 (ウシ流産菌)
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: 2.37 Å
データ登録者Cristofalo, A.E. / Sharma, A. / Cerutti, M.L. / Sharma, K. / Zylberman, V. / Goldbaum, F.A. / Borgnia, M.J. / Otero, L.H.
資金援助 アルゼンチン, 米国, 2件
組織認可番号国
Agencia Nacional de Promocion Cientifica y Tecnologica (FONCYT)PICT 2020-3047 アルゼンチン
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ZIC ES103326 米国
引用ジャーナル: Protein Sci / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structures of engineered Shiga toxin-based immunogens capable of eliciting neutralizing antibodies with therapeutic potential against hemolytic uremic syndrome.
著者: Alejandro Ezequiel Cristófalo / Arvind Sharma / María Laura Cerutti / Kedar Sharma / Roberto Melero / Romina Pardo / Fernando Alberto Goldbaum / Mario Borgnia / Vanesa Zylberman / Lisandro Horacio Otero /
要旨: Shiga toxin-producing Escherichia coli-associated hemolytic uremic syndrome (STEC-HUS) is a serious disease that causes renal failure predominantly in children. Despite its significant impact, there ...Shiga toxin-producing Escherichia coli-associated hemolytic uremic syndrome (STEC-HUS) is a serious disease that causes renal failure predominantly in children. Despite its significant impact, there are currently no licensed vaccines or effective therapies available. The B subunits of Shiga toxins 1 and 2 (Stx1B and Stx2B) are suitable targets for developing neutralizing antibodies, but their pentameric assembly is unstable when isolated from the whole toxin. Taking advantage of the oligomeric symmetry shared between Stx1B and Stx2B with the lumazine synthase from Brucella spp. (BLS), we have previously engineered the chimeric toxoids BLS-Stx1B and BLS-Stx2B as immunogens to generate therapeutic equine polyclonal antibodies. The resulting product (INM004) has successfully passed Phases 1 and 2 clinical trials, and a Phase 3 has been launched in Argentina and seven European countries. In this work, we present the cryo-electron microscopy structures of BLS-Stx1B and BLS-Stx2B, which confirm that these engineered immunogens effectively stabilize the StxB pentamers. Moreover, our results reveal that both chimeric constructs present high flexibility at their extremes, corresponding to motions of the StxBs with respect to the BLS core. Additionally, we present structural evidence of the interaction between the chimeras and polyclonal Fab (pFab) fragments derived from INM004, demonstrating that the elicited neutralizing antibodies block most of the interaction surface of the toxins with their cellular receptors. These findings further validate this promising antibody-based therapy for mitigating STEC-HUS and demonstrate that the BLS-Stx1B and BLS-Stx2B chimeras are potential candidates for developing a human vaccine.
履歴
登録2023年9月22日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年3月26日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月26日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月26日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月26日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月26日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月26日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年10月8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_ASTM / _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

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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: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
B: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
C: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
D: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
E: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
F: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
G: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
H: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
I: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2
J: Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)253,90810
ポリマ－253,90810
非ポリマー00
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

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要素

#1: タンパク質
Shiga toxin subunit B,6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase 2 / Shiga toxin 1 subunit B / DMRL synthase 2 / LS 2 / Lumazine synthase 2 / BLS / Type II lumazine synthase


分子量: 25390.830 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli O157:H7 (大腸菌), (組換発現) Brucella abortus biovar 1 (strain 9-941)
遺伝子: stx1, ribH2 / プラスミド: pET11a / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q7DH26, UniProt: P61711, 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
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: Chimeric BLS-Stx1B protein / タイプ: COMPLEX
詳細: Engineered chimera of Brucella abortus Lumazine Synthase (BLS) and Shiga Toxin 1 subunit B (Stx1B)
Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量単位: MEGADALTONS / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli O157:H7 (大腸菌) / 細胞内の位置: extracellular region
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / プラスミド: pET11a
緩衝液pH: 7.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1137 mMsodium chlorideNaCl1
22.7 mMpotassium chlorideKCl1
310 mMsodium hydrogen phosphateNa2HPO41
41.8 mMpotassium dihydrogen phosphateKH2PO41
試料濃度: 1.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: LEICA EM GP / 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
詳細: Preliminary grid screening was performed using SmartScope software
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）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 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: 65 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 5884
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1cryoSPARC4.2.1粒子像選択Blob picking job was used
2Topaz0.2.4粒子像選択
3EPU画像取得
5cryoSPARC4.2.1CTF補正Patch CTF job was used
8Coot0.9.6モデルフィッティング
9UCSF ChimeraX1.3モデルフィッティング
11cryoSPARC4.2.1初期オイラー角割当Ab-initio job was used
12cryoSPARC4.2.1最終オイラー角割当Homogeneous refinement job was used
13cryoSPARC4.2.1分類
14cryoSPARC4.2.1３次元再構成
15PHENIX1.2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: 1773142
対称性点対称性: D5 (2回x5回 2面回転対称)
3次元再構成解像度: 2.37 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 88636 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 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
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
11XN1

1xn1

11XN11PDBexperimental model
21QNU

1qnu

11QNU2PDBexperimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00218150
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.44424580
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.6892450
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0422780
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0033160

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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)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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