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基本情報

エントリ情報
データベース: EMDB / ID: 8974
タイトルCapsid protein of PCV2 with N,O6-DISULFO-GLUCOSAMINE and 2-O-sulfo-alpha-L-idopyranuronic acidカプシド
マップデータCapsid protein of PCV2 with N,O6-DISULFO-GLUCOSAMINE and 2-O-sulfo-alpha-L-idopyranuronic acid, primary mapカプシド
試料Porcine circovirus 2:
virusウイルス / PCV2 capsid / Heparin sulfate / Capsid protein of PCV2カプシド / (ligandリガンド) x 2
機能・相同性Circovirus capsid protein / Circovirus capsid superfamily / Circovirus capsid protein / viral capsid assembly / host cell nucleus / 27.9 kDa capsid protein
機能・相同性情報
由来Porcine circovirus 2 (ウイルス) / Sus scrofa (ブタ)
実験手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 3.6Å分解能
データ登録者Khayat R / Dhindwal S
引用ジャーナル: J. Virol. / : 2019
タイトル: Porcine Circovirus 2 Uses a Multitude of Weak Binding Sites To Interact with Heparan Sulfate, and the Interactions Do Not Follow the Symmetry of the Capsid.
著者: Sonali Dhindwal / Bryant Avila / Shanshan Feng / Reza Khayat
要旨: Porcine circovirus 2 (PCV2) is the smallest pathogenic virus capable of autonomous replication within its host. Infections result in immunosuppression and subsequent death of the host and are ...Porcine circovirus 2 (PCV2) is the smallest pathogenic virus capable of autonomous replication within its host. Infections result in immunosuppression and subsequent death of the host and are initiated via the attachment of the PCV2 icosahedral capsid to heparan sulfate (HS) and chondroitin sulfate B (CSB) glycosaminoglycans on the cell surface. However, the underlying mechanism of structural recognition remains to be explored. Using heparin, a routinely used analog of heparan sulfate, we demonstrate that increasing lengths of heparin exhibit a greater affinity toward PCV2. Our competition assays indicate that dextran sulfate (8 kDa) has a higher affinity for PCV2 than heparin (12 kDa), chondroitin sulfate B (41 kDa), hyaluronic acid (1.6 MDa), and dextran (6 kDa). This suggests that polymers high in sulfate content are capable of competing with the PCV2-heparan sulfate interaction and, thus, have the potential to inhibit PCV2 infection. Finally, we visualized the interaction between heparin and the PCV2 capsid using cryo-electron microscopy single-particle analysis, symmetry expansion, and focused classification. The image reconstructions provide the first example of an asymmetric distribution of heparin on the surface of an icosahedral virus capsid. We demonstrate that each of the 60 capsid subunits that generate the T1 capsid can bind heparin via one of five binding sites. However, not all of the binding sites were occupied by heparin, and only one-third to two-thirds of the binding sites were occupied. The binding sites are defined by arginine, lysine, and polar amino acids. Mutating the arginine, lysine, and polar amino acids to alanine diminished the binding capacity of PCV2 to heparin. It has been demonstrated that porcine circovirus 2 (PCV2) attaches to cells via heparan sulfate (HS) and chondroitin sulfate B (CSB) glycosaminoglycans; however, the underlying structural mechanism describing the HS/CSB recognition by PCV2 remains to be explored. We used cryo-electron microscopy with single-particle analysis, symmetry expansion, and focused classification to visualize the interaction between the PCV2 capsid and heparin, an analog of heparan sulfate, to better than 3.6-Å resolution. We observed that the interaction between PCV2 and heparin does not adhere to the icosahedral symmetry of the capsid. To the best of our knowledge, this is the first example where the interaction between heparin and an icosahedral capsid does not follow the symmetry elements of the capsid. Our findings also suggest that anionic polymers, such as dextran sulfate, may act to inhibit PCV2 infection.
構造検証レポートPDB-ID: 6e34

簡易版詳細版構造検証レポートについて
日付登録: 2018年7月13日 / ヘッダ(付随情報) 公開: 2018年8月8日 / マップ公開: 2018年12月26日 / 最新の更新: 2018年12月26日

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構造の表示

ムービー
  • 表面図(断面を密度値に従い着色)
  • 表面レベル: 0.02
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 原子モデル: : PDB-6e34
  • 表面レベル: 0.02
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  • 原子モデル: PDB-6e34
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

ダウンロードとリンク

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マップデータ

ファイルemd_8974.map.gz (map file in CCP4 format, 108001 KB)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
300 pix
1.09 Å/pix.
= 327. Å
300 pix
1.09 Å/pix.
= 327. Å
300 pix
1.09 Å/pix.
= 327. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.09 Å
密度
表面のレベル:0.02 (by author), 0.02 (ムービー #1)
最小 - 最大-0.029276406 - 0.08085792
平均 (標準偏差)0.0017313485 (0.0077580274)
詳細

EMDB XML:

空間群番号1
マップ形状
Axis orderXYZ
Dimensions300300300
Origin0.00.00.0
Limit299.0299.0299.0
Spacing300300300
セルA=B=C: 327.0 Å
α=β=γ: 90.0 deg.

CCP4マップヘッダ:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.091.091.09
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z327.000327.000327.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ
NX/NY/NZ
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.0290.0810.002

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 Porcine circovirus 2

全体名称: Porcine circovirus 2 / 構成要素数: 6

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構成要素 #1: ウイルス, Porcine circovirus 2

ウイルス名称: Porcine circovirus 2 / クラス: VIRUS-LIKE PARTICLE / 中空か: No / エンベロープを持つか: No / 単離: SPECIES
分子量実験値: 1.4 MDa
生物種生物種: Porcine circovirus 2 (ウイルス)
由来(合成)発現系: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
由来(天然)宿主: Sus scrofa (ブタ)
殻 #1要素名: Capsid protein / 直径: 215.0 Å / T番号(三角分割数): 1

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構成要素 #2: タンパク質, PCV2 capsid

タンパク質名称: PCV2 capsid
詳細: A segment of heparin sulfate identified in the image reconstruction
組換発現: No
由来生物種: Sus scrofa (ブタ)

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構成要素 #3: タンパク質, Heparin sulfate

タンパク質名称: Heparin sulfate / 組換発現: No
由来生物種: Sus scrofa (ブタ)

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構成要素 #4: タンパク質, Capsid protein of PCV2

タンパク質名称: Capsid protein of PCV2カプシド / 個数: 60 / 組換発現: No
分子量理論値: 27.899795 kDa
由来生物種: Porcine circovirus 2 (ウイルス)
由来(合成)発現系: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)

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構成要素 #5: リガンド, N,O6-DISULFO-GLUCOSAMINE

リガンド名称: N,O6-DISULFO-GLUCOSAMINE / 個数: 2 / 組換発現: No
分子量理論値: 0.339298 kDa

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構成要素 #6: リガンド, 2-O-sulfo-alpha-L-idopyranuronic acid

リガンド名称: 2-O-sulfo-alpha-L-idopyranuronic acid / 個数: 1 / 組換発現: No
分子量理論値: 0.274203 kDa

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実験情報

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試料調製

試料試料の状態: 粒子 / 実験手法: クライオ電子顕微鏡法
試料溶液試料濃度: 0.718 mg/ml / pH: 7
支持膜unspecified
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 温度: 4 K / 湿度: 100 %

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電子顕微鏡撮影

撮影顕微鏡: FEI TITAN
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射量: 32 e/Å2 / 照射モード: FLOOD BEAM
レンズCs: 0.01 mm / 撮影モード: BRIGHT FIELD
試料ホルダモデル: OTHER
カメラディテクター: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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画像取得

画像取得デジタル画像の数: 3725

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画像解析

解析実験手法: 単粒子再構成法 / 想定した対称性: I (正20面体型対称) / 投影像の数: 58599
3次元再構成ソフトウェア: FREALIGN / CTF補正: Per particle estimation / 分解能: 3.6 Å / 分解能の算定法: FSC 0.143 CUT-OFF

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原子モデル構築

モデリング #1精密化のプロトコル: flexible / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient / 精密化に使用した空間: REAL / 詳細: Several iterations of refinement / Overall bvalue: 35.5
得られたモデル

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万見について

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お知らせ

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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: PDBeのEMDBサイト / 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。詳細は下記のリンクをご覧ください。
  • 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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2017年6月16日: Omokage検索で絞り込み

Omokage検索で絞り込み

  • Omokage検索の結果をキーワードとデータベースの種類で絞り込むことができるようになりました。

関連情報: Omokage検索

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2016年9月15日: 新しくなったEM Navigatorと万見

新しくなったEM Navigatorと万見

  • EM Navigatorと万見を刷新しました

関連情報: 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見

新しいEM Navigatorと万見

  • これまで開発版として公開していたEM Navigatorと万見が、9月15日から正式版となります。
  • 現行版も「旧版」としてしばらく公開を継続します。

関連情報: 新しいEM Navigatorと万見の変更点 / EM Navigator / 万見 (Yorodumi)

すべてのお知らせ

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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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