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- PDB-8v3j: Structure-Based Engineering of a Highly Immunogenic, Conformation... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8v3j
タイトルStructure-Based Engineering of a Highly Immunogenic, Conformationally Stabilized FimH Antigen for a Urinary Tract Infection Vaccine
要素Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
キーワードCELL ADHESION / TYPE I PILUS / CATCH-BOND / LECTIN / UPEC / BACTERIAL ADHESIN / UTI / MANNOSE
機能・相同性
機能・相同性情報


pilus tip / mechanosensory behavior / cell adhesion involved in single-species biofilm formation / pilus / cell-substrate adhesion / D-mannose binding / host cell membrane / cell adhesion
類似検索 - 分子機能
FimH, mannose-binding domain / FimH, mannose binding / Fimbrial-type adhesion domain / Fimbrial protein / : / Fimbrial-type adhesion domain superfamily / Adhesion domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Protein FimG / Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 1.898 Å
データ登録者Jasti, J.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: PLoS Pathog / 年: 2025
タイトル: Structure-based design of an immunogenic, conformationally stabilized FimH antigen for a urinary tract infection vaccine.
著者: Natalie C Silmon de Monerri / Ye Che / Joshua A Lees / Jayasankar Jasti / Huixian Wu / Matthew C Griffor / Srinivas Kodali / Julio Cesar Hawkins / Jacqueline Lypowy / Christopher Ponce / ...著者: Natalie C Silmon de Monerri / Ye Che / Joshua A Lees / Jayasankar Jasti / Huixian Wu / Matthew C Griffor / Srinivas Kodali / Julio Cesar Hawkins / Jacqueline Lypowy / Christopher Ponce / Kieran Curley / Alexandre Esadze / Juan Carcamo / Thomas McLellan / David Keeney / Arthur Illenberger / Yury V Matsuka / Suman Shanker / Laurent Chorro / Alexey V Gribenko / Seungil Han / Annaliesa S Anderson / Robert G K Donald /
要旨: Adhesion of E. coli to the urinary tract epithelium is a critical step in establishing urinary tract infections. FimH is an adhesin positioned on the fimbrial tip which binds to mannosylated proteins ...Adhesion of E. coli to the urinary tract epithelium is a critical step in establishing urinary tract infections. FimH is an adhesin positioned on the fimbrial tip which binds to mannosylated proteins on the urinary tract epithelium via its lectin domain (FimHLD). FimH is of interest as a target of vaccines to prevent urinary tract infections (UTI). Previously, difficulties in obtaining purified recombinant FimH from E. coli along with the poor inherent immunogenicity of FimH have hindered the development of effective FimH vaccine candidates. To overcome these challenges, we have devised a novel production method using mammalian cells to produce high yields of homogeneous FimH protein with comparable biochemical and immunogenic properties to FimH produced in E. coli. Next, to optimize conformational stability and immunogenicity of FimH, we used a computational approach to design improved FimH mutants and evaluated their biophysical and biochemical properties, and murine immunogenicity using a bacterial adhesion inhibition assay. This approach identified an immunogenic FimH variant (FimH-donor-strand complemented with FimG peptide 'triple mutant', FimH-DSG TM) capable of blocking bacterial adhesion that is produced at high yields in mammalian cells. By x-ray crystallography, we confirmed that the stabilized structure of the FimHLD in FimH-DSG TM is similar to native FimH on the fimbrial tip. Characterization of monoclonal antibodies elicited by FimH-DSG that can block bacterial binding to mannosylated surfaces identified 4 non-overlapping binding sites whose epitopes were mapped via a combinatorial cryogenic electron microscopy approach. Novel inhibitory epitopes in the lectin binding FimH were identified, revealing diverse functional mechanisms of FimH-directed antibodies with relevance to FimH-targeted UTI vaccines.
履歴
登録2023年11月28日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年2月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年3月12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
A: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
B: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
C: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
D: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)129,3598
ポリマ－128,4744
非ポリマー8854
水15,439857
1
A: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)32,3402
ポリマ－32,1191
非ポリマー2211
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
2
B: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)32,3402
ポリマ－32,1191
非ポリマー2211
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
3
C: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)32,3402
ポリマ－32,1191
非ポリマー2211
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
4
D: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)32,3402
ポリマ－32,1191
非ポリマー2211
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)140.040, 149.260, 99.350
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 130.03, 90.00
Int Tables number5
Space group name H-MC121
Components on special symmetry positions
IDモデル要素
11A-772-

HOH

21B-675-

HOH

-
要素

#1: タンパク質
Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin,Protein FimG / Protein FimH


分子量: 32118.596 Da / 分子数: 4 / 変異: N7S,G15A,G16A,V27A,N70S,N228Q / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: fimH, b4320, JW4283, fimG, b4319, JW4282 / 細胞株 (発現宿主): Expi293 cells / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P08191, UniProt: P08190
#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: 4 / 由来タイプ: 天然 / 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: 857 / 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
Has protein modificationY

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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: 3.09 Å3/Da / 溶媒含有率: 60.25 %
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / pH: 4.5 / 詳細: 0.1 M Sodium Acetate (pH 4.5), 25% (w/v) PEG 3350

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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: 17-ID / 波長: 1 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER X 9M / 検出器: PIXEL / 日付: 2020年9月24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: 1.898→87.086 Å / Num. obs: 86513 / % possible obs: 91 % / 冗長度: 3.5 % / CC1/2: 0.998 / Net I/σ(I): 15.1
反射 シェル解像度: 2.161→2.168 Å / 冗長度: 2.9 % / Num. unique obs: 829 / CC1/2: 0.739 / % possible all: 97.8

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
BUSTER2.11.8 (22-FEB-2023)精密化
autoPROCデータ削減
autoPROCデータスケーリング
BUSTER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 1.898→27.5 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.943 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.929 / SU R Cruickshank DPI: 0.189 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 0 / SU R Blow DPI: 0.195 / SU Rfree Blow DPI: 0.165 / SU Rfree Cruickshank DPI: 0.164
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.2384 4469 5.17 %RANDOM
Rwork0.2109 ---
obs0.2124 86478 70.4 %-
原子変位パラメータBiso mean: 41.68 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-0.8766 Å20 Å20.157 Å2
2---0.656 Å20 Å2
3----0.2206 Å2
Refine analyzeLuzzati coordinate error obs: 0.3 Å
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 1.898→27.5 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数8026 0 56 858 8940
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数Restraint functionWeight
X-RAY DIFFRACTIONt_bond_d0.0088275HARMONIC2
X-RAY DIFFRACTIONt_angle_deg0.9911367HARMONIC2
X-RAY DIFFRACTIONt_dihedral_angle_d2580SINUSOIDAL2
X-RAY DIFFRACTIONt_incorr_chiral_ct
X-RAY DIFFRACTIONt_pseud_angle
X-RAY DIFFRACTIONt_trig_c_planes
X-RAY DIFFRACTIONt_gen_planes1416HARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_it8275HARMONIC10
X-RAY DIFFRACTIONt_nbd
X-RAY DIFFRACTIONt_omega_torsion3.58
X-RAY DIFFRACTIONt_other_torsion16.38
X-RAY DIFFRACTIONt_improper_torsion
X-RAY DIFFRACTIONt_chiral_improper_torsion1181SEMIHARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_sum_occupancies
X-RAY DIFFRACTIONt_utility_distance
X-RAY DIFFRACTIONt_utility_angle
X-RAY DIFFRACTIONt_utility_torsion
X-RAY DIFFRACTIONt_ideal_dist_contact6980SEMIHARMONIC4
LS精密化 シェル解像度: 1.9→1.99 Å / Total num. of bins used: 51
Rfactor反射数%反射
Rfree0.3028 -4.45 %
Rwork0.3042 1653 -
all0.3042 1730 -
obs--10.5 %
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL11 (°2)L12 (°2)L13 (°2)L22 (°2)L23 (°2)L33 (°2)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T11 (Å2)T12 (Å2)T13 (Å2)T22 (Å2)T23 (Å2)T33 (Å2)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
10.166-0.28310.00210.8363-0.53930.3304-0.0271-0.05260.02880.0085-0.0221-0.0239-0.0118-0.00360.04920.01950.0105-0.0132-0.0316-0.0011-0.0174-21.192231.497224.3869
20.1272-0.1461-0.01721.01660.55660.507-0.0215-0.0578-0.0177-0.0031-0.0122-0.0006-0.01270.0290.03370.00390.0013-0.019-0.0140.0186-0.040525.625424.463426.3485
30.58720.32940.45910.17580.13310.4296-0.0299-0.17660.03930.0569-0.0463-0.01350.03880.04350.0762-0.0547-0.00170.018-0.0074-0.0055-0.0598-3.8977.088124.7545
41.8221.1878-0.20461.27970.11930.43460.134-0.26810.2060.1767-0.16320.25970.0520.00460.02920.0087-0.04670.043-0.0225-0.05970.05714.023249.88720.5154
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection details
1X-RAY DIFFRACTION1{ A|* }
2X-RAY DIFFRACTION2{ B|* }
3X-RAY DIFFRACTION3{ C|* }
4X-RAY DIFFRACTION4{ D|* }

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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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