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- EMDB-42185: Cryo-EM structure of POmAb, a Type-I anti-prothrombin antiphospho... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42185
タイトルCryo-EM structure of POmAb, a Type-I anti-prothrombin antiphospholipid antibody, bound to kringle-1 of human prothrombin
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of Fab fragment of POmAb with human prothrombin
    • タンパク質・ペプチド: POmAb Light Chain
    • タンパク質・ペプチド: POmAb Heavy Chain
    • タンパク質・ペプチド: Prothrombinトロンビン
キーワードAutoimmunity (自己免疫) / Thrombosis (血栓症) / Complex / Immunoglobulin (抗体) / Coagulation factor (凝固・線溶系) / Anticoagulation / Inhibitor / BLOOD CLOTTING (凝固・線溶系)
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of lipid kinase activity / positive regulation of phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / cytolysis by host of symbiont cells / thrombospondin receptor activity / Defective factor XII causes hereditary angioedema / トロンビン / neutrophil-mediated killing of gram-negative bacterium / regulation of blood coagulation / ligand-gated ion channel signaling pathway / Defective F8 cleavage by thrombin ...positive regulation of lipid kinase activity / positive regulation of phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / cytolysis by host of symbiont cells / thrombospondin receptor activity / Defective factor XII causes hereditary angioedema / トロンビン / neutrophil-mediated killing of gram-negative bacterium / regulation of blood coagulation / ligand-gated ion channel signaling pathway / Defective F8 cleavage by thrombin / Platelet Aggregation (Plug Formation) / negative regulation of astrocyte differentiation / negative regulation of platelet activation / positive regulation of collagen biosynthetic process / negative regulation of cytokine production involved in inflammatory response / positive regulation of blood coagulation / negative regulation of fibrinolysis / Gamma-carboxylation of protein precursors / Transport of gamma-carboxylated protein precursors from the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus / Common Pathway of Fibrin Clot Formation / Removal of aminoterminal propeptides from gamma-carboxylated proteins / regulation of cytosolic calcium ion concentration / fibrinolysis / Intrinsic Pathway of Fibrin Clot Formation / Peptide ligand-binding receptors / positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / Regulation of Complement cascade / acute-phase response / Cell surface interactions at the vascular wall / lipopolysaccharide binding / negative regulation of proteolysis / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / growth factor activity / positive regulation of insulin secretion / 凝固・線溶系 / response to wounding / Golgi lumen / positive regulation of protein localization to nucleus / Regulation of Insulin-like Growth Factor (IGF) transport and uptake by Insulin-like Growth Factor Binding Proteins (IGFBPs) / positive regulation of reactive oxygen species metabolic process / 凝固・線溶系 / antimicrobial humoral immune response mediated by antimicrobial peptide / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / heparin binding / regulation of cell shape / positive regulation of cell growth / G alpha (q) signalling events / collagen-containing extracellular matrix / blood microparticle / cell surface receptor signaling pathway / positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signal transduction / positive regulation of protein phosphorylation / G protein-coupled receptor signaling pathway / 小胞体 / signaling receptor binding / serine-type endopeptidase activity / calcium ion binding / positive regulation of cell population proliferation / タンパク質分解 / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Prothrombin/thrombin / Thrombin light chain / Thrombin light chain domain superfamily / Thrombin light chain / Kringle domain / Kringle / Kringle, conserved site / Kringle superfamily / Kringle domain signature. / Kringle domain profile. ...Prothrombin/thrombin / Thrombin light chain / Thrombin light chain domain superfamily / Thrombin light chain / Kringle domain / Kringle / Kringle, conserved site / Kringle superfamily / Kringle domain signature. / Kringle domain profile. / Kringle domain / Vitamin K-dependent carboxylation/gamma-carboxyglutamic (GLA) domain / Gamma-carboxyglutamic acid-rich (GLA) domain / Gamma-carboxyglutamic acid-rich (GLA) domain superfamily / Vitamin K-dependent carboxylation domain. / Gla domain profile. / Domain containing Gla (gamma-carboxyglutamate) residues. / Kringle-like fold / Serine proteases, trypsin family, histidine active site / Serine proteases, trypsin family, serine active site / Peptidase S1A, chymotrypsin family / Serine proteases, trypsin family, histidine active site. / Serine proteases, trypsin domain profile. / Serine proteases, trypsin family, serine active site. / Trypsin-like serine protease / Serine proteases, trypsin domain / トリプシン / Peptidase S1, PA clan, chymotrypsin-like fold / Peptidase S1, PA clan
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Mus musculus (ハツカネズミ) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Kumar S / Summers B / Basore K / Pozzi N
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)R01 HL150146 米国
National Institutes of Health/National Center for Advancing Translational Sciences (NIH/NCATS)UL1 TR002345 米国
引用ジャーナル: Blood / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structure and functional basis of prothrombin recognition by a type I antiprothrombin antiphospholipid antibody.
著者: Suresh Kumar / Brock Summers / Kathrine Basore / Vittorio Pengo / Robert Flaumenhaft / Nicola Pozzi /
要旨: Antiprothrombin antibodies are found in antiphospholipid patients, but how they interact with prothrombin remains elusive. Prothrombin adopts closed and open forms. We recently discovered type I and ...Antiprothrombin antibodies are found in antiphospholipid patients, but how they interact with prothrombin remains elusive. Prothrombin adopts closed and open forms. We recently discovered type I and type II antibodies and proposed that type I recognizes the open form. In this study, we report the discovery and structural and functional characterization in human plasma of a type I antibody, POmAb (prothrombin open monoclonal antibody). Using surface plasmon resonance and single-molecule spectroscopy, we show that POmAb interacts with kringle-1 of prothrombin, shifting the equilibrium toward the open form. Using single-particle cryogenic electron microscopy (cryo-EM), we establish that the epitope targeted by POmAb is in kringle-1, comprising an extended binding interface centered at residues R90-Y93. The 3.2-Å cryo-EM structure of the complex reveals that the epitope overlaps with the position occupied by the protease domain of prothrombin in the closed state, explaining the exclusive binding of POmAb to the open form. In human plasma, POmAb prolongs phospholipid-initiated and diluted Russell's viper venom clotting time, which could be partly rescued by excess phospholipids, indicating POmAb is an anticoagulant but exerts a weak lupus anticoagulant effect. These studies reveal the structural basis of prothrombin recognition by a type I antiphospholipid antibody and uncover an exciting new strategy to achieve anticoagulation in human plasma.
履歴
登録2023年10月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年2月14日-
マップ公開2024年2月14日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_42185.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_42185.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.081 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.05
最小 - 最大-0.0016774293 - 2.0759661
平均 (標準偏差)0.00041560567 (±0.01552948)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 276.736 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #2

ファイルemd_42185_additional_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: #1

ファイルemd_42185_additional_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_42185_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_42185_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Complex of Fab fragment of POmAb with human prothrombin

全体名称: Complex of Fab fragment of POmAb with human prothrombin
要素
  • 複合体: Complex of Fab fragment of POmAb with human prothrombin
    • タンパク質・ペプチド: POmAb Light Chain
    • タンパク質・ペプチド: POmAb Heavy Chain
    • タンパク質・ペプチド: Prothrombinトロンビン

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超分子 #1: Complex of Fab fragment of POmAb with human prothrombin

超分子名称: Complex of Fab fragment of POmAb with human prothrombin
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Fab fragment generated by proteolytic cleavage of POmAb IgG antibody in complex with open conformation of human prothrombin
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 120 KDa

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分子 #1: POmAb Light Chain

分子名称: POmAb Light Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.558154 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: QIVLTQSPAI MSVSLGERVT MTCIVSSSVS STYLHWYQQK PGSSPKLWIY SSSNLASGVP TRFSGSGSGT SHSLTISSME AEDAAAYYC QLYRRSPLTF GAGTKLELKR ADAAPTVSIF PPSSEQLTSG GASVVCFLNN FYPKDINVKW KIDGSERQNG V LNSWTDQD ...文字列:
QIVLTQSPAI MSVSLGERVT MTCIVSSSVS STYLHWYQQK PGSSPKLWIY SSSNLASGVP TRFSGSGSGT SHSLTISSME AEDAAAYYC QLYRRSPLTF GAGTKLELKR ADAAPTVSIF PPSSEQLTSG GASVVCFLNN FYPKDINVKW KIDGSERQNG V LNSWTDQD SKDSTYSMSS TLTLTKDEYE RHNSYTCEAT HKTSTSPIVK SFNRNEC

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分子 #2: POmAb Heavy Chain

分子名称: POmAb Heavy Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.406252 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: EVHLVESGGG LVKPGGSLKL SCAASGFTFS SYYMYWVRQT PEKRLEWVAT ISNGGIYTYY LDSVRGRFTI SRDNAKNILY LQMSGLSSA DSAIYYCTRD GERQGAMDYW GQGTSVTVSS AKTTPPSVYP LAPGSAAQTN SMVTLGCLVK GYFPEPVTVT W NSGSLSSG ...文字列:
EVHLVESGGG LVKPGGSLKL SCAASGFTFS SYYMYWVRQT PEKRLEWVAT ISNGGIYTYY LDSVRGRFTI SRDNAKNILY LQMSGLSSA DSAIYYCTRD GERQGAMDYW GQGTSVTVSS AKTTPPSVYP LAPGSAAQTN SMVTLGCLVK GYFPEPVTVT W NSGSLSSG VHTFPAVLQS DLYTLSSSVT VPSSTWPSET VTCNVAHPAS STKVDKKIVP

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分子 #3: Prothrombin

分子名称: Prothrombin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 65.386113 KDa
配列文字列: ANTFLEEVRK GNLERECVEE TCSYEEAFEA LESSTATDVF WAKYTACETA RTPRDKLAAC LEGNCAEGLG TNYRGHVNIT RSGIECQLW RSRYPHKPEI NSTTHPGADL QENFCRNPDS STTGPWCYTT DPTVRRQECS IPVCGQDQVT VAMTPRSEGS S VNLSPPLE ...文字列:
ANTFLEEVRK GNLERECVEE TCSYEEAFEA LESSTATDVF WAKYTACETA RTPRDKLAAC LEGNCAEGLG TNYRGHVNIT RSGIECQLW RSRYPHKPEI NSTTHPGADL QENFCRNPDS STTGPWCYTT DPTVRRQECS IPVCGQDQVT VAMTPRSEGS S VNLSPPLE QCVPDRGQQY QGRLAVTTHG LPCLAWASAQ AKALSKHQDF NSAVQLVENF CRNPDGDEEG VWCYVAGKPG DF GYCDLNY CEEAVEEETG DGLDEDSDRA IEGRTATSEY QTFFNPRTFG SGEADCGLRP LFEKKSLEDK TERELLESYI DGR IVEGSD AEIGMSPWQV MLFRKSPQEL LCGASLISDR WVLTAAHCLL YPPWDKNFTE NDLLVRIGKH SRTRYERNIE KISM LEKIY IHPRYNWREN LDRDIALMKL KKPVAFSDYI HPVCLPDRET AASLLQAGYK GRVTGWGNLK ETWTANVGKG QPSVL QVVN LPIVERPVCK DSTRIRITDN MFCAGYKPDE GKRGDACEGD SGGPFVMKSP FNNRWYQMGI VSWGEGCDRD GKYGFY THV FRLKKWIQKV IDQFGE

UniProtKB: トロンビン

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.33 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R2/2
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細Monodisperse particles. Complex purified by SEC.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 0.01 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 59000
特殊光学系球面収差補正装置: Microscope is outfitted with a Cs image corrector with two hexapole elements.
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
温度最低: 82.0 K / 最高: 84.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 平均電子線量: 62.2 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / 使用した粒子像数: 176744
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-8uf7:
Cryo-EM structure of POmAb, a Type-I anti-prothrombin antiphospholipid antibody, bound to kringle-1 of human prothrombin

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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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