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- PDB-6e2r: Mechanism of cellular recognition by PCV2 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6e2r
タイトルMechanism of cellular recognition by PCV2
要素Capsid protein of PCV2カプシド
キーワードVIRUS LIKE PARTICLE (ウイルス様粒子) / viral jelly-roll
機能・相同性
機能・相同性情報


viral capsid assembly / 宿主 / T=1 icosahedral viral capsid / viral penetration into host nucleus / symbiont entry into host cell / virion attachment to host cell
類似検索 - 分子機能
Circovirus capsid protein / Circovirus capsid superfamily / Circovirus capsid protein
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Porcine circovirus 2 (ウイルス)
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: 2.8 Å
Model detailsCryo-EM image reconstruction at 3.2Angstrom resolution
データ登録者Khayat, R. / Dhindwal, S.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)5SC1AI114843 米国
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.
履歴
登録2018年7月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02018年12月26日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年7月10日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author
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.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22019年12月18日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.32024年3月20日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-8969
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-8969
  • 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
A1: Capsid protein of PCV2
A2: Capsid protein of PCV2
A3: Capsid protein of PCV2
A4: Capsid protein of PCV2
A5: Capsid protein of PCV2
A6: Capsid protein of PCV2
A7: Capsid protein of PCV2
A8: Capsid protein of PCV2
A9: Capsid protein of PCV2
AA: Capsid protein of PCV2
AB: Capsid protein of PCV2
AC: Capsid protein of PCV2
AD: Capsid protein of PCV2
AE: Capsid protein of PCV2
AF: Capsid protein of PCV2
AG: Capsid protein of PCV2
AH: Capsid protein of PCV2
AI: Capsid protein of PCV2
AJ: Capsid protein of PCV2
AK: Capsid protein of PCV2
AL: Capsid protein of PCV2
AM: Capsid protein of PCV2
AN: Capsid protein of PCV2
AO: Capsid protein of PCV2
AP: Capsid protein of PCV2
AQ: Capsid protein of PCV2
AR: Capsid protein of PCV2
AS: Capsid protein of PCV2
AT: Capsid protein of PCV2
AU: Capsid protein of PCV2
AV: Capsid protein of PCV2
AW: Capsid protein of PCV2
AX: Capsid protein of PCV2
AY: Capsid protein of PCV2
AZ: Capsid protein of PCV2
Aa: Capsid protein of PCV2
Ab: Capsid protein of PCV2
Ac: Capsid protein of PCV2
Ad: Capsid protein of PCV2
Ae: Capsid protein of PCV2
Af: Capsid protein of PCV2
Ag: Capsid protein of PCV2
Ah: Capsid protein of PCV2
Ai: Capsid protein of PCV2
Aj: Capsid protein of PCV2
Ak: Capsid protein of PCV2
Al: Capsid protein of PCV2
Am: Capsid protein of PCV2
An: Capsid protein of PCV2
Ao: Capsid protein of PCV2
Ap: Capsid protein of PCV2
Aq: Capsid protein of PCV2
Ar: Capsid protein of PCV2
As: Capsid protein of PCV2
At: Capsid protein of PCV2
Au: Capsid protein of PCV2
Av: Capsid protein of PCV2
Aw: Capsid protein of PCV2
Ax: Capsid protein of PCV2
Ay: Capsid protein of PCV2


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,673,98860
ポリマ-1,673,98860
非ポリマー00
0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: Particles assemble in the nucleus of infected cells.
タイプ名称対称操作
identity operation1_5551
Buried area250700 Å2
ΔGint-915 kcal/mol
Surface area385920 Å2

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要素

#1: タンパク質 ...
Capsid protein of PCV2 / カプシド


分子量: 27899.795 Da / 分子数: 60 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Porcine circovirus 2 (ウイルス) / 遺伝子: cap, Cap, cp, ORF2, PCV2_gp3 / プラスミド: pFastBac1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 株 (発現宿主): High Five / 参照: UniProt: Q805N7

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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: Porcine circovirus 2Porcine circovirus / タイプ: VIRUS / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量単位: KILODALTONS/NANOMETER / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Porcine circovirus 2 (ウイルス)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
ウイルスについての詳細中空か: NO / エンベロープを持つか: NO / 単離: SPECIES / タイプ: VIRUS-LIKE PARTICLE
天然宿主生物種: Sus scrofa
ウイルス殻名称: Capsid proteinカプシド / 直径: 215 nm / 三角数 (T数): 1
緩衝液pH: 7
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
120 mM(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)HEPES1
2250 mMSodium Chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
30.1 mMTris(2-carboxyethyl)phosphineTCEP1
42 mMEthylenediaminetetraacetic acidエチレンジアミン四酢酸EDTAエチレンジアミン四酢酸1
試料濃度: 0.718 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: This sample was monodisperse
試料支持詳細: unspecified
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 4 K

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: FEI TITAN
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 FIELDBright-field microscopy / Calibrated defocus min: 280 nm / 最大 デフォーカス(補正後): 3200 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 5 sec. / 電子線照射量: 35 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1149
画像スキャン動画フレーム数/画像: 50 / 利用したフレーム数/画像: 2-50

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ詳細
2Leginon画像取得
4GctfCTF補正Per particle estimation
7Cootモデルフィッティング
9RELION初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
11RELION分類
12cryoSPARC3次元再構成Default parameters
13PHENIXモデル精密化
CTF補正詳細: Per particle estimation / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 54409
対称性点対称性: I (正20面体型対称)
3次元再構成解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 93725 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 35.5 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient / 詳細: Several iterations of refinement

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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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