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基本情報

エントリ情報
データベース: EMDB / ID: 6702
タイトルCryo-EM Study of an Engineered Enterovirus 71-Like Particle Mimicking 80S Empty Capsid
マップデータ
試料Enterovirus A71:
virusウイルス
由来Enterovirus A71 (エンテロウイルス)
実験手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 3.71Å分解能
データ登録者Wang X / Ku Z / Zhang X / Cong Y / Huang Z
引用ジャーナル: J. Virol. / : 2018
タイトル: Structure, Immunogenicity, and Protective Mechanism of an Engineered Enterovirus 71-Like Particle Vaccine Mimicking 80S Empty Capsid.
著者: Xiaoli Wang / Zhiqiang Ku / Xiang Zhang / Xiaohua Ye / Jinhuan Chen / Qingwei Liu / Wei Zhang / Chao Zhang / Zhenglin Fu / Xia Jin / Yao Cong / Zhong Huang
要旨: Enterovirus 71 (EV71) is the major causative agent of severe hand, foot, and mouth disease, which affects millions of young children in the Asia-Pacific region annually. In this study, we engineered ...Enterovirus 71 (EV71) is the major causative agent of severe hand, foot, and mouth disease, which affects millions of young children in the Asia-Pacific region annually. In this study, we engineered a novel EV71 virus-like particle (VLP) that lacks VP4 (therefore designated VLP) and investigated its structure, antigenicity, and vaccine potential. The cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of VLP was reconstructed to 3.71-Å resolution. Results from structural and biochemical analyses revealed that VLP resembles the end product of the viral uncoating process, the 80S empty capsid. VLP is able to elicit high-titer neutralizing antibodies and to fully protect mice against lethal viral challenge. Mechanistic studies showed that, at the cellular level, the anti-VLP sera exert neutralization effects at both pre- and postattachment stages by inhibiting both virus attachment and internalization, and at the molecular level, the antisera can block multiple interactions between EV71 and its key receptors. Our study gives a better understanding of EV71 capsid assembly and provides important information for the design and development of new-generation vaccines for EV71, and perhaps for other enteroviruses, as well. Enterovirus 71 (EV71) infection may lead to severe hand, foot, and mouth disease, with significant morbidity and mortality. Knowledge regarding EV71 particle assembly remains limited. Here, we report the generation and characterization of a novel EV71 virus-like particle that lacks the VP4 capsid subunit protein. This particle, termed VLP, structurally mimics the 80S empty capsid, which is the end stage of EV71 uncoating. We further show that VLP exhibits desirable immunogenicity and protective efficacy in proof-of-concept studies. In addition, the inhibitory mechanisms of the VLP-induced antibodies are unraveled at both the cellular and molecular levels. Our work provides the first evidence of picornaviral particle assembly in the complete absence of VP4 and identifies VLP as an improved EV71 vaccine candidate with desirable traits. These findings not only enhance our understanding of particle assembly and uncoating of picornaviruses, but also provide important information for structure-guided vaccine design for EV71 and other enteroviruses.
日付登録: 2017年2月8日 / ヘッダ(付随情報) 公開: 2017年10月18日 / マップ公開: 2017年10月25日 / 最新の更新: 2017年11月1日

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構造の表示

ムービー
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  • 表面レベル: 2.5
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  • UCSF Chimeraによる作画
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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_6702.map.gz (map file in CCP4 format, 322487 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.)
432 pix
1 Å/pix.
= 430.92 Å
432 pix
1 Å/pix.
= 430.92 Å
432 pix
1 Å/pix.
= 430.92 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: 0.9975 Å
密度
表面のレベル:2.5 (by author), 2.5 (ムービー #1)
最小 - 最大-7.170642 - 13.352638000000001
平均 (標準偏差)0.000000002773026 (1.0)
詳細

EMDB XML:

空間群番号1
マップ形状
Axis orderXYZ
Dimensions432432432
Origin-216.0-216.0-216.0
Limit215.0215.0215.0
Spacing432432432
セルA=B=C: 430.92 Å
α=β=γ: 90.0 deg.

CCP4マップヘッダ:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.99750.99750.9975
M x/y/z432432432
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z430.920430.920430.920
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ
NX/NY/NZ
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-216-216-216
NC/NR/NS432432432
D min/max/mean-7.17113.3530.000

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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 Enterovirus A71

全体名称: Enterovirus A71 / 構成要素数: 1

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構成要素 #1: ウイルス, Enterovirus A71

ウイルス名称: Enterovirus A71 / クラス: VIRUS-LIKE PARTICLE / 中空か: Yes / エンベロープを持つか: No / 単離: OTHER
生物種生物種: Enterovirus A71 (エンテロウイルス)

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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pH: 7
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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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
撮影顕微鏡: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射量: 38 e/Å2 / 照射モード: FLOOD BEAM
レンズ撮影モード: 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: 7887
3次元再構成分解能: 3.71 Å / 分解能の算定法: FSC 0.143 CUT-OFF

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万見について

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お知らせ

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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)

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2016年4月13日: Omokage検索が速くなりました

Omokage検索が速くなりました

  • データアクセスプロセスを見直し、計算時間をこれまでの半分程度に短縮しました。
  • これまで以上に、生体分子の「カタチの類似性」をお楽しみください!

関連情報: Omokage検索

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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