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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-5582 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of HIV-1 capsid assembly | |||||||||
マップデータ | Real space helical reconstruction of HIV-1 capsid assembly | |||||||||
試料 |
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キーワード | HIV-1 capsid / core / tubular assembly / hexamer (オリゴマー) | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 viral budding via host ESCRT complex / viral nucleocapsid / host cell cytoplasm / virion membrane / structural molecule activity / RNA binding / zinc ion binding / identical protein binding / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス) | |||||||||
手法 | らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8.6 Å | |||||||||
データ登録者 | Zhao G / Perilla JR / Yufenyuy E / Meng X / Chen B / Ning J / Ahn J / Gronenborn AM / Schulten K / Aiken C / Zhang P | |||||||||
引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2013 タイトル: Mature HIV-1 capsid structure by cryo-electron microscopy and all-atom molecular dynamics. 著者: Gongpu Zhao / Juan R Perilla / Ernest L Yufenyuy / Xin Meng / Bo Chen / Jiying Ning / Jinwoo Ahn / Angela M Gronenborn / Klaus Schulten / Christopher Aiken / Peijun Zhang / 要旨: Retroviral capsid proteins are conserved structurally but assemble into different morphologies. The mature human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) capsid is best described by a 'fullerene cone' model, ...Retroviral capsid proteins are conserved structurally but assemble into different morphologies. The mature human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) capsid is best described by a 'fullerene cone' model, in which hexamers of the capsid protein are linked to form a hexagonal surface lattice that is closed by incorporating 12 capsid-protein pentamers. HIV-1 capsid protein contains an amino-terminal domain (NTD) comprising seven α-helices and a β-hairpin, a carboxy-terminal domain (CTD) comprising four α-helices, and a flexible linker with a 310-helix connecting the two structural domains. Structures of the capsid-protein assembly units have been determined by X-ray crystallography; however, structural information regarding the assembled capsid and the contacts between the assembly units is incomplete. Here we report the cryo-electron microscopy structure of a tubular HIV-1 capsid-protein assembly at 8 Å resolution and the three-dimensional structure of a native HIV-1 core by cryo-electron tomography. The structure of the tubular assembly shows, at the three-fold interface, a three-helix bundle with critical hydrophobic interactions. Mutagenesis studies confirm that hydrophobic residues in the centre of the three-helix bundle are crucial for capsid assembly and stability, and for viral infectivity. The cryo-electron-microscopy structures enable modelling by large-scale molecular dynamics simulation, resulting in all-atom models for the hexamer-of-hexamer and pentamer-of-hexamer elements as well as for the entire capsid. Incorporation of pentamers results in closer trimer contacts and induces acute surface curvature. The complete atomic HIV-1 capsid model provides a platform for further studies of capsid function and for targeted pharmacological intervention. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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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
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_5582.map.gz | 932.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-5582-v30.xml emd-5582.xml | 12 KB 12 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_5582_1.jpg emd_5582_2.tif | 161.7 KB 583.7 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-5582 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-5582 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_5582.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1.1 GB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Real space helical reconstruction of HIV-1 capsid assembly | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.09 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : HIV-1 CA A92E
全体 | 名称: HIV-1 CA A92E |
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要素 |
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-超分子 #1000: HIV-1 CA A92E
超分子 | 名称: HIV-1 CA A92E / タイプ: sample / ID: 1000 / 集合状態: helical assembly of hexamers / Number unique components: 6 |
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分子量 | 実験値: 25 KDa / 理論値: 25 KDa |
-分子 #1: HIV-1 capsid protein
分子 | 名称: HIV-1 capsid protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: CA / 集合状態: hexamer / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス) 別称: HIV-1 |
分子量 | 実験値: 25 KDa / 理論値: 25 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: Rosetta 2 (DE3) / 組換プラスミド: pET21 |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | らせん対称体再構成法 |
試料の集合状態 | filament |
-試料調製
濃度 | 2 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 8 / 詳細: 1 M NaCl, 50 mM Tris-HCl |
グリッド | 詳細: 200 mesh quantifoil R2/1 copper grid |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 80 % / チャンバー内温度: 90 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER 手法: With 2.5 uL sample on carbon side, add 3 uL dilution buffer (100 mM NaCl, 50 mM Tris, pH 8.0) to back side. Blot 3-5 seconds from back side. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI POLARA 300 |
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電子線 | 加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 倍率(補正後): 58257 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 3.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 59000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: SIDE ENTRY, EUCENTRIC |
温度 | 最低: 80 K / 最高: 85 K / 平均: 82 K |
日付 | 2010年12月11日 |
撮影 | カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM デジタル化 - スキャナー: NIKON SUPER COOLSCAN 9000 デジタル化 - サンプリング間隔: 6.35 µm / 実像数: 27 / 平均電子線量: 15 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16 |
実験機器 | モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
CTF補正 | 詳細: each filament |
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最終 再構成 | 想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 7.247 Å 想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 31.13 ° 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 8.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: Frealign |
詳細 | The segments were aligned and reconstructed using Frealign. Twofold symmetry was imposed using IHRSR++. |
-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: |
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ソフトウェア | 名称: MDFF |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT |
得られたモデル | PDB-3j34: PDB-3j4f: |