Engineering antivirale middelen via Surface Plasmon Resonance
Summary
Het huidige protocol beschrijft nieuwe hulpmiddelen voor SPR-bindingstests om CV-N-binding aan HA, S-glycoproteïne, gerelateerde hybride-type glycanen en oligosacchariden met een hoog mannosegehalte te onderzoeken. SPR wordt gebruikt om de KD te bepalen voor het binden van dimerische of monomere CV-N aan deze glycanen.
Abstract
Oppervlakteplasmonresonantie (SPR) wordt gebruikt om hemagglutinine (HA) binding aan domein-swapped Cyanovirin-N (CV-N) dimeer te meten en om interacties tussen gemannosyleerde peptiden en CV-N’s hoge affiniteit bindingsplaats te monitoren. Virus enveloppen spikes gp120, HA en Ebola glycoproteïne (GP) 1,2 zijn gemeld om zowel hoge als lage affiniteit bindingsplaatsen op dimerische CVN2 te binden. Gedimannosyleerd HA-peptide is ook gebonden aan de twee bindingsplaatsen met lage affiniteit aan een gemanipuleerd molecuul van CVN2, dat een hoge affiniteitsplaats voor het respectieve ligand draagt en gemuteerd is om een stabiliserende disulfidebinding in de koolhydraatbindende pocket te vervangen, waardoor multivalente binding wordt bevestigd. HA-binding wordt aangetoond aan één hoge-affiniteitsbindingsplaats van pseudo-antilichaam CVN2 bij een dissociatieconstante (KD) van 275 nM die het humaan immunodeficiëntievirus type 1 (HIV-1) verder neutraliseert door oligomerisatie. Het correleren van het aantal disulfidebruggen in domein-swapped CVN2, die worden verminderd van 4 naar 2 door cystines te vervangen door polaire residuparen van glutaminezuur en arginine, resulteert in verminderde bindingsaffiniteit voor HA. Een van de sterkste interacties is Ebola GP1,2 gebonden door CVN2 met twee bindingsplaatsen met hoge affiniteit in het lagere nanomolaire bereik met behulp van het enveloppeglycaan zonder een transmembraandomein. In deze studie wordt de binding van het multispecifieke monomere CV-N aan ernstig acuut respiratoir syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike (S) glycoproteïne gemeten bij KD = 18,6 μM in vergelijking met nanomolair KD aan die andere viruspieken, en via het receptorbindende domein in het midden-μ-molaire bereik.
Introduction
Tetherin-geassocieerde antivirale activiteit wordt geïnduceerd door interferon-α, en het omvat op eiwitten gebaseerde tethers, die leiden tot het behoud van volledig gevormde virionen op geïnfecteerde celoppervlakken1. De noodzaak van tetherineglycosylering bij de remming van virusafgifte blijft onzeker, wat impliceert dat glycosylatiepatronen op recombinant tot expressie gebrachte glycanen voor in vitro studies 1,2, die afhankelijk is van de conformatie van (in het geval van influenzavirus) oppervlakte-uitgedrukt influenza hemagglutinine HA 3,4 . Er is opgemerkt dat modificatie van oligosaccharide gebonden aan N-gebonden glycosylering voldoende is voor tetherin-gemedieerde beperking van HIV type-1 release2, terwijl dimerisatie een essentiële rol speelt bij het voorkomen van virusafgifte, waarbij het transmembraandomein of glycosyl-fosfatidyl-inositol (GPI)-anker betrokken is voor het aanbinden van de ontluikende virionen5 . Unieke kenmerken worden beschreven voor menselijke en muriene tetherin om meerdere omhulde virussen, retrovirussen en filovirussen te blokkeren. BST-2/tetherin is een interferon-induceerbaar antiviraal eiwit van de aangeboren immuniteit 1,6, dat werkt met breedspectrum antivirale activiteit en wordt tegengewerkt door envelop glycoproteïnen5 om tetherine te transloceren of de structuur van tetherinte verstoren 6. Bijvoorbeeld, oppervlakte-uitgedrukte envelop glycoproteïne HA en neuraminidase op influenza A-virus zijn bekend voor tetherine-antagonisme op een stamspecifieke manier7, waardoor de herkenning van gastheerreceptorbindingsplaatsenwordt vergemakkelijkt 8. Glycaan-gerichte antilichamen worden bestudeerd in de stoichiometrie van hun interacties met de snel aanpassende glycaanschilden op HA, wat resulteert in bindingsaffiniteit met influenza A H3N2 en H1N1 subtypen4.
Om de bindingsmechanismen tussen antivirale middelen en virusenveloppieken, d.w.z. koolhydraatliganden, en complementaire immunologische en spectroscopische methoden op te helderen, worden mono-, di- en tri-mannose moieties chemisch gesynthetiseerd. De gemannosyleerde peptiden worden gemaakt via azidoglycosylering van glycosyl {beta}-peracetaten tot 1,2-trans glycosylazidentransformatie9, waarbij de typisch aangetroffen N-acetylglucosamine en hoog-mannose oligosacchariden op het oppervlak van levensbedreigende virussen worden nagebootst. Triazol bio-isotopen worden gebruikt om verbanden na te bootsen die het gemannosyleerde residu van HA-peptide10 vormen en sitespecifieke interacties met antivirale CV-N-derivaten rond de tweede N-gebonden glycosylatieplek op het HA-hoofddomein (HA-top met 4 N-gebonden glycanen N54, N97, N181, N301) 8,11,12 . Interacties tussen glutaminezuur (Glu) en arginine (Arg) en de resulterende helix dipool manifesteerden een goede stabiliteit van zowel modelpeptiden als eiwitten, maar worden gevisualiseerd met behulp van SPR. In vergelijking met het herkennen van een enkele chemisch gesynthetiseerde glycosylatieplaats op HA10 door de receptorbinding op de glycaanmoieties direct te remmen, wordt aangetoond dat een hogere affiniteit van een vier-site gemuteerde Fc-structuur naar zijn receptor effectorfuncties in vivo oproept, waardoor de niet-gerelateerde samenstelling van N-gebonden glycanen die aan Fc-mutant zijn gehecht, mechanistisch wordt bepaald13.
CV-N toont antivirale activiteit tegen HIV14,15, influenza16 en ebolavirus, dat wordt gemedieerd door nanomolaire binding aan oligosaccharidemodificaties met een hoog mannosegehalte op enveloppe spike-eiwitten 12,17,18,19. Influenza HA binding aan één koolhydraatbindende plaats met hoge affiniteit (H) in CV-N of twee H’s in covalent gebonden dimerisch CVN2 wordt bepaald om evenwichtsdissociatieconstanten (KD) = 5,7 nM (figuur 1A) en KD = 2,7 nM te hebben. Zowel CV-N als CVN2 herbergen nog een of twee koolhydraatbindplaatsen met lage affiniteit (L)s 12,17,20,21. Ebola GP1,2 bindt aan 2H cvn2 met affiniteiten in het lagere nanomolaire bereik (KD = 26 nM). CV-N WT binding aan Ebola GP1,2 en HA vertoont affiniteiten van KD = 34 nM tot KD = 5,7 nM (A/New York/55/04)12. Lectines, zoals CV-N, die zich specifiek richten op glycanen met een hoog mannosegehalte op de virale enveloppen, remmen de replicatie van hepatitis C-virus, SARS-CoV, herpesvirus, Marburg-virus en mazelenvirus22 verder.
Het kleine CV-N-molecuul is al meer dan 20 jaar grondig bestudeerd omdat het functionaliseert om een breed scala aan virussen te binden om virale binnenkomst te remmen16,18. Structurele analyses en bindingsaffiniteitstests wijzen op cross-linking van twee L’s in een domein-swapped CVN2-dimeer door bivalente binding in het micromolaire bereik om de aviditeit naar virale envelop glycoproteïnen te verbeteren10,19. Selectieve binding van Manα1-2Manα op Man(8) D1D3-armen en Man(9) bestaat uit twee bindingsplaatsen van verschillende affiniteiten op tegengestelde eiwitprotomeren20, waardoor nanomolaire bindingsaffiniteiten worden bereikt (figuur 1B). Cvn2 wordt dus beschouwd als een pseudo-antilichaam met betrekking tot de toepassing ervan om epitopen te binden op HIV gp120, vergelijkbaar met virusneutraliserende antilichamen17. Hierin is de auteur geïnteresseerd in het onderzoeken van de potentiële binding van CVN2 aan de SARS-CoV-2-piek via zijn receptorbindende domein (RBD). Bindingscurven van geïmmobiliseerd humaan angiotensine-converterend enzym (ACE)-2 met de SARS-CoV-2 RBD resulteren in KD = 4,7 nM voor deze biologisch relevante bindingsinteractie23.
Daarentegen herkennen geselecteerde immunoglobulineklassen specifieke en consistente structurele eiwitpatronen, die een substraat geven voor affiniteitsrijping in de membraangeankerde HA-regio’s24. CV-N vertoont zeer krachtige activiteit in bijna alle influenza A- en B-virussen16, en het is een breed neutraliserend antiviraal middel. Onze kennis is onvolledig over de locatie van gerichte epitopen op de stam van HA1 en HA2 die mogelijk epitopische structuren voor glycaan-targeting omvatten door sterk neutraliserende antilichamen en in vergelijking met lectinebinding25.
Figuur 1: Schematische weergave van de SPR-bindingstest voor CV-N naar virus enveloppenpieken. (A) SPR-test voor CV-N binding aan ligand: HA-eiwit over de volledige lengte (90 kDa). Kinetische dataset (5120, 2560, 1280, 640, 320, 160, 80, 40, 20, 10, 5, 2.5, 0 nM) met real-time dubbele verwijzing naar influenza HA A/New-York/55/04 (H3N2). B) CVN2L0 variant V2 binding aan geïmmobiliseerd ligand DM binnen een concentratiebereik van 500 nM tot 16 μM. Volgorde: L-residuen worden geel gemarkeerd. H-residuen worden grijs gemarkeerd. E58 en R73 zijn een vervanging voor cysteines in het wildtype eiwit en maken van V2 een stabiele eiwitplooi met drie in plaats van vier disulfide bindingen Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Terwijl het glycaanschild op het membraan-distale HA-bovenste deel een hoge affiniteitsbinding aan CV-N12 induceert, is CVN2-binding aan HA naast een disulfidebrug van het HA-bovenste deel verder waargenomen op de locaties met lage affiniteit10,12. Verschillende polaire interacties en interactieplaatsen worden geïdentificeerd in koolhydraatbinding door CV-N. Deze interacties worden geverifieerd door knock-outvarianten in de bindingsplaats te genereren om bindingsaffiniteiten te correleren met in silico voorspelde glycosylatie12. Het project heeft dus tot doel om eerder geteste chemisch gemannosyleerde HA-peptiden in bindingsaffiniteit en specificiteit te vergelijken met korte peptidesequenties van SARS-gerelateerde 2019-nCoV-spikes en SARS-CoV-2, van nature voorkomend gemodificeerd door een klein aantal verschillende N-gebonden glycosylatieplaatsen en O-gebonden glycosylering. Met behulp van cryo-elektronenmicroscopie en bindingstests rapporteren Pinto en collega’s een monoklonaal antilichaam, S309, dat mogelijk een epitoop herkent op SARS-CoV-2 spike-eiwit dat een geconserveerd glycaan bevat in het Sarbecovirus-subgenus, zonder te concurreren met receptoraanhechting26. Het protocol van deze studie beschrijft hoe het ontwerpen, tot expressie brengen en karakteriseren van CV-N-varianten belangrijk is om te bestuderen hoe CV-N en CVN2 binden aan geglycosyleerde eiwitten en synthetische gemannosyleerde peptiden met behulp van de SPR-technologie10,12.
Tandem-gebonden dimeer CVN2L027 en bindingsplaatsvarianten (V2-V5) worden recombinant uitgedrukt en varianten zijn met disulfidebindingsvervangingen (C58E en C73R) (figuur 2A). Ook wordt een mutant met een single-point mutatie E41A voorbereid omdat deze positie is gezien als een intermoleculair kruiscontacterend residu. Deze mutant is een ander interessant molecuul voor SPR-bindingsmetingen tussen het lectine en de oligosacchariden met een hoog mannosegehalte die bindingsdomeinen ontcijferen en maakt vergelijking met de dimerische vorm mogelijk. De domein-swapped kristalstructuur van CVN2 toont een flexibele linker, die zich uitstrekt tussen 49 en 54 residuen. De twee domeinen kunnen als starre lichamen rond het scharnier blijven bewegen en ofwel een monomeer ontwikkelen door intramoleculaire domeininteracties (domein A -residuen 1-39;90-101- met domein B -residuen 40-89) of een dimeer door intermoleculaire domeinruil [domein A (van het eerste monomeer) met domein B (van de tweede), en domein B (van het eerste monomeer) met domein A (van de tweede kopie)]. Er zijn geen nauwe interacties tussen de A- en B-domeinen van de twee protomeren, behalve Glu4128. Het gen voor CV-N kan worden ontwikkeld met behulp van een repetitieve PCR-methode met 40-mer gesynthetiseerdeoligo’s 29 en wordt vervolgens gesubcloned in de NdeI- en BamHI-sites van pET11a voor transformatie (elektroporatie) in elektrocompetente cellen zoals beschreven door Keeffe, J.R.27. Het eiwit, dat wordt gebruikt voor het bereiken van de respectieve kristalstructuur (PDB ID 3S3Y), bevat een N-terminale 6-histidinezuiveringstag gevolgd door een Factor Xa-proteasesplitsingsplaats. Site-gerichte mutagenese wordt gebruikt om puntmutaties te maken, codons te schakelen en enkele of meerdere basen of codons in te brengen of te verwijderen voor aminozuuruitwisseling. Deze transformaties geven van onschatbare waarde inzicht in de eiwitfunctie en -structuur. Recombinant uitgedrukt en gezuiverd CV-N, CVN2 en CVN3 zijn biofysisch goed bestudeerd 20,21,27, zijn goedkoop te produceren en worden daarom gebruikt om bindingstests te karakteriseren voor glycanen die zijn geïmmobiliseerd op SPR-sensorchips. Conventionele enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) biedt minder reproduceerbaarheid met betrekking tot de immobilisatietechniek van glycaanliganden en transformeert real-time binding van verschillende bindingsplaatsvarianten, die wordt getoond voor SPR, in eindpunttests.
Bindingsaffiniteitsvariant CVN2L0-V2 (een intacte vouw van homodimere CV-N met een disulfidebrugsubstitutie10) wordt uitgedrukt met een His-tag in Escherichia coli (E. coli), gezuiverd over Ni-NTA-kolom met affiniteitschromatografie en getest op binding aan HA (H3N2), monomannosylated HA-peptide en gediamanosyleerd HA-peptide met behulp van SPR. Chemisch gemannosyleerde peptiden, of HA- en S-eiwit, zijn allemaal liganden en amine gekoppeld aan het hydrofiele chipoppervlak via reactieve esters of biotine-streptavidin eiwittechnologie. Dezelfde procedure van sequentiële runs wordt toegepast op die liganden, waarbij verschillende verdunningen van CV-N en varianten van CV-N (en CVN2) worden geïnjecteerd om kinetische informatie te verkrijgen voor de moleculaire interactieanalyses zoals beschreven onder30. RBD-geïmmobiliseerde SPR-sensorchip wordt gebruikt voor bindingsstudies op CV-N naar S-peptiden en affiniteiten worden vergeleken met SARS-CoV-2-binding met de menselijke ACE2.
Protocol
Representative Results
Discussion
De bindingsaffiniteit van CV-N is gecorreleerd met het aantal functionele bindingsplaatsen [2H op domeinen B en 2L op domein(en) A wanneer ontworpen als domein-swapped dimer]. Een variant met een veranderde bindingsaffiniteit (CVN2L0-V2, een homodimere stabiele vouw van CV-N bestaande uit een disulfidebrug knock-out) wordt uitgedrukt in E. coli, gezuiverd en positief getest op binding aan HA-eiwit (H3N2) met behulp van SPR10, en vertoont een conformatieverandering bij binding van HA met H…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteur erkent Dr. Christian Derntl van de afdeling Biotechnologie en Microbiologie aan de TU Wien en de afdeling Geneeskunde III, afdeling Nefrologie en Dialyse aan de Medische Universiteit van Wenen, in het bijzonder Dr. Markus Wahrmann voor technische en wetenschappelijke ondersteuning. Eiwitexpressie in zoogdiercellen werd ondersteund door de afdeling Biotechnologie van de Universiteit voor Natuurlijke Hulpbronnen en Levenswetenschappen (BOKU) Wenen. De auteur wil haar diepe erkentelijkheid betuigen aan Dr. Nico Dankbar van XanTec bioanalytics in Düsseldorf, Duitsland, voor nuttige wetenschappelijke discussies over het uitvoeren van de SPR-bindingstests.
Materials
| Äkta primeplus | Cytiva | ||
| Amicon tubes | Merck | C7715 | |
| Ampillicin | Sigma-Aldrich | A5354 | |
| Beckmann Coulter Cooler Allegra X-30R centrifuge | Beckman Coulter | B06320 | |
| Cell spreader | Sigma-Aldrich | HS86655 | silver stainless steel, bar L 33 mm |
| Custom DNA Oligos | Sigma-Aldrich | OLIGO | |
| Custom Gensynthesis | GenScript | #1390661 | cloning vector: pET27b(+) |
| Cytiva HBS-EP+ Buffer 10, 4x50mL | Thermo Scientific | 50-105-5354 | |
| Dionex UlitMate 3000 | Thermo Scientific | IQLAAAGABHFAPBMBFB | |
| Dpn I restriction enzyme (10 U/μL) | Fisher Scientific | ER1701 | |
| DTT | Merck | DTT-RO | |
| EDC | Merck | 39391 | |
| EDTA | Merck | E9884 | |
| Eppendorf Safe-Lock Tubes | Eppendorf | 30120086 | |
| Eppendorf Safe-Lock Tubes | Eppendorf | 30120094 | |
| Eppendorf Minispin and MiniSpin Plus personal microcentrifuge | Sigma-Aldrich | Z606235 | |
| Ethanol | Merck | 51976 | |
| Ethanolamine HCl | Merck | E6133 | |
| Falcon 50mL Conical Centrifuge Tubes | Fisher Scientific | 14-432-22 | |
| Falcon 14 mL Round Bottom Polystyrene Test Tube, with Snap Cap, Sterile, 25/Pack | Corning | 352057 | |
| Glucose | Merck | G8270 | |
| Glycine HCl | Merck | 55097 | |
| HA H3 protein | Abcam | ab69751 | |
| HEPES | Merck | H3375 | |
| His-select Ni2+ | Merck | H0537 | |
| Imidazole | Merck | I2399 | |
| IPTG | Merck | I6758 | |
| Kanamycin A | Sigma-Aldrich | K1377 | |
| Kromasil 300-5-C4 | Nouryon | ||
| LB agar | Merck | 52062 | |
| LB agar | Merck | 19344 | |
| LB Lennox | Merck | L3022 | |
| Lysozyme | Merck | 10837059001 | |
| Magnesium chloride | Merck | M8266 | |
| Magnesium sulfate | Merck | M7506 | |
| NaH2P04 | Merck | S0751 | |
| NanoDrop UV-Vis2000c spectrophotometer | Thermo Scientific | ND2000CLAPTOP | |
| NaOH | Merck | S5881 | |
| NHS | Merck | 130672 | |
| NZ amine (casein hydrolysate) | Merck | C0626 | |
| PBS | Merck | 806552 | |
| PD MidiTrap G-10 | Sigma-Aldrich | GE28-9180-11 | |
| Peptone | Merck | 70171 | |
| pET11a | Merck Millipore (Novagen) | 69436 | |
| PMSF | Merck | PMSF-RO | |
| QIAprep Spin Miniprep Kit (1000) | Qiagen | 27106X4 | |
| Reichert Software Package Autolink1-1-9 | Reichert | ||
| Reichert SPR SR7500DC Dual Channel System | Reichert | ||
| Scrubber2-2012-09-04 for data analysis | Reichert | ||
| SDS | Merck | 11667289001 | |
| Site-directed mutagenesis kit incl pUC18 control plasmid | Stratagene | #200518 | |
| Sodim chloride | Merck | S9888 | |
| Sodium acetate.Trihydrate | Merck | 236500 | |
| SPR sensor chip C19RBDHC30M | XanTec bioanalytics | SCR C19RBDHC30M | |
| SPR sensor chip CMD500D | XanTec bioanalytics | SCR CMD500D | |
| Sterilin Standard 90mm Petri Dishes | Thermo Scientific | 101R20 | |
| TBS | Merck | T5912 | 10x, solution |
| Triton-X100 | Merck | T8787 | |
| Tryptone | Merck | 93657 | |
| Tween20 | Merck | P1379 | |
| Vortex-Genie 2 Mixer | Merck | Z258423 | |
| X-gal | Merck | XGAL-RO | |
| XL1-Blue Supercompetent Cells | Stratagene | #200236 | |
| Yeast extract | Merck | Y1625 |
References
- Perez-Caballero, D., et al. Tetherin inhibits HIV-1 release by directly tethering virions to cells. Cell. 139 (3), 499-511 (2009).
- Waheed, A. A., Gitzen, A., Swiderski, M., Freed, E. O. High-mannose but not complex-type glycosylation of tetherin is required for restriction of HIV-1 release. Viruses. 10 (1), 26 (2018).
- Wilson, I. A., et al. Structure of the haemagglutinin membrane glycoprotein of influenza virus at 3 A resolution. Nature. 289 (5796), 366-373 (1981).
- Otterstrom, J. J., et al. Relating influenza virus membrane fusion kinetics to stoichiometry of neutralizing antibodies at the single-particle level. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (48), 5143-5148 (2014).
- Kaletsky, R. L., Francica, J. R., Agrawal-Gamse, C., Bates, P. Tetherin-mediated restriction of filovirus budding is antagonized by the Ebola glycoprotein. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (8), 2886-2891 (2009).
- Tokarev, A., Skasko, M., Fitzpatrick, K., Guatelli, J. Antiviral activity of the interferon-induced cellular protein BST-2/tetherin. AIDS Research and Human Retroviruses. 25 (12), 1197-1210 (2009).
- Gnirss, K., et al. Tetherin sensitivity of influenza A viruses is strain specific: Role of hemagglutinin and neuraminidase. Journal of Virology. 89 (18), 9178-9188 (2015).
- Fleury, D., et al. A complex of influenza hemagglutinin with a neutralizing antibody that binds outside the virus receptor binding site. Nature Structural Biology. 6 (6), 530-534 (1999).
- Salunke, S. B., et al. Iron(III) chloride as an efficient catalyst for stereoselective synthesis of glycosyl azides and a cocatalyst with Cu(0) for the subsequent click chemistry. Chemical Communication. (Camb). 47 (37), 10440-10442 (2011).
- Schilling, P. E., et al. Mannosylated hemagglutinin peptides bind cyanovirin-N independent of disulfide-bonds in complementary binding sites. RSC Advances. 10 (19), 11079-11087 (2020).
- Fleury, D., Wharton, S. A., Skehel, J. J., Knossow, M., Bizebard, T. Antigen distortion allows influenza virus to escape neutralization. Nature Structural Biology. 5 (2), 119-123 (1998).
- Maier, I., Schiestl, R. H., Kontaxis, G. Cyanovirin-N binds viral envelope proteins at the low-affinity carbohydrate binding site without direct virus neutralization ability. Molecules. 26 (12), 3621 (2021).
- Ahmed, A. J., Keremane, S. R., Vielmetter, J., Bjorkman, P. J. Structural characterization of GASDALIE Fc bound to the activating Fc receptor FcγRIIIa. Journal of Structural Biology. 194 (1), 78-89 (2016).
- Boyd, R. Discovery of cyanovirin-N, a novel human immunodeficiency virus-inactivating protein that binds viral surface envelope glycoprotein gp120: potential applications to microbicide development. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 41 (7), 1521-1530 (1997).
- Bolmstedt, A. J., O’Keefe, B. R., Shenoy, S. R., McMahon, J. B., Boyd, M. R. Cyanovirin-N defines a new class of antiviral agent targeting N-linked, high-mannose glycans in an oligosaccharide-specific manner. Molecular Pharmacology. 59 (5), 949-954 (2001).
- O’Keefe, B. R., et al. Potent anti-influenza activity of cyanovirin-N and interactions with viral hemagglutinin. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 47 (8), 2518-2525 (2003).
- Shenoy, S. R., et al. Multisite and multivalent binding between cyanovirin-N and branched oligomannosides: calorimetric and NMR characterization. Chemical Biology. 9 (10), 1109-1118 (2002).
- Bewley, C. A., Kiyonaka, S., Hamachi, I. Site-specific discrimination by cyanovirin-N for alpha-linked trisaccharides comprising the three arms of Man(8) and Man(9). Journal of Molecular Biology. 322 (4), 881-889 (2002).
- Barrientos, L. G., Matei, E., Lasala, F., Delgado, R., Gronenborn, A. M. Dissecting carbohydrate-Cyanovirin-N binding by structure-guided mutagenesis: functional implications for viral entry inhibition. Protein Engineering Design & Selection. 19 (12), 525-535 (2006).
- Bewley, C. A., Otero-Quintero, S. The potent anti-HIV protein cyanovirin-N contains two novel carbohydrate binding sites that selectively bind to Man(8) D1D3 and Man(9) with nanomolar affinity: implications for binding to the HIV envelope protein gp120. Journal of the American Chemical Society. 123 (17), 3892-3902 (2001).
- Bewley, C. A. Solution structure of a cyanovirin-N:Man alpha 1-2Man alpha complex: structural basis for high-affinity carbohydrate-mediated binding to gp120. Structure. 9 (10), 931-940 (2001).
- Jensen, S. M. R., et al. Differential inhibitory effects of Cyanovirin-N, Griffithsin, and Scytovirin on entry mediated by envelopes of gammaretroviruses and deltaretroviruses. Journal of Virology. 88 (4), 2327-2332 (2014).
- Lan, J., et al. Structure of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain bound to the ACE2 receptor. Nature. 581 (7807), 215-220 (2020).
- Lingwood, D., et al. Structural and genetic basis for development of broadly neutralizing influenza antibodies. Nature. 489 (7417), 566-570 (2012).
- Ekiert, D. C., et al. Antibody recognition of a highly conserved influenza virus epitope. Science. 324 (5924), 246-251 (2009).
- Pinto, D., et al. Cross-neutralization of SARS-CoV-2 by a human monoclonal SARS-CoV antibody. Nature. 583 (7815), 290-295 (2020).
- Keeffe, J. R., et al. Designed oligomers of cyanovirin-N show enhanced HIV neutralization. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (34), 14079-14084 (2011).
- Yang, F., et al. Crystal structure of cyanovirin-N, a potent HIV-inactivating protein, shows unexpected domain swapping. Journal of Molecular Biology. 288 (3), 403-412 (1999).
- Stemmer, W. P., Crameri, A., Ha, K. D., Brennan, T. M., Heyneker, H. L. Single-step assembly of a gene and entire plasmid from large numbers of oligodeoxyribonucleotides. Gene. 164 (1), 49-53 (1995).
- Fischer, M. J. E., Mol, N., Fischer, M. Amine coupling through EDC/NHS: A practical approach. Surface Plasmon Resonance. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols). 627, (2010).
- Novoradovsky, A., et al. Computational principles of primer design for site directed mutagenesis. Technical Proceedings of 2005 NSTI Nanotechnology Conference and Trade Show. , 532-535 (2005).
- . QuikChange Site-Directed MutagenesisKit, User Manual Available from: https://users.drew.edu/jliu3/Docs/Stratagene%20Quikchange%20mutagenesis.pdf#:~:text=The%20QuikChange%20sitedirected%20mutagenesis%20kit%20is%20used%20to (2005)
- Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head bacteriophage T4. Nature. 227 (5259), 680-685 (1970).
- . Expasy.org Available from: https://web.expasy.org/cgi-bin/protparam/protparam (2022)
- Karlsson, R. Real-time competitive kinetic analysis of interactions between low-molecular-weight ligands in solution and surface-immobilized receptors. Analytical Biochemistry. 221 (1), 142-151 (1994).
- Schuck, P., Zhao, H. The role of mass transport limitation and surface heterogeneity in the biophysical characterization of macromolecular binding processes by SPR biosensing. Methods Molecular Biology. 627, 15-54 (2020).
- Barnes, O., et al. SARS-CoV-2 neutralizing antibody structures inform therapeutic strategies. Nature. 588 (7839), 682-687 (2020).
- . Using reichert Surface Plasmon Resonance (SPR) for Antiviral Development, Application Note 28 Available from: https://www.reichertspr.com/clientuploads/directory/application_notes/Application_Note_28__Using_Reichert_Surface_Plasmon_Resonance_for_Antiviral_Testing.pdf (2022)
- Sundberg, E. J., Andersen, P. S., Gorshkova, I. I., Schuck, P., Schuck, P. Surface plasmon resonance biosensing in the study of ternary systems of interacting proteins. Protein Interactions: Biophysical Approaches for the Study of Complex Reversible Systems. 5, 97-141 (2007).
- . Method Development Notes Available from: https://www.reichertspr.com/applications/method-development-notes/ (2022)
- Angulo, J., Enríquez-Navas, P. M., Nieto, P. M. Ligand-receptor binding affinities from saturation transfer difference (STD)-NMR spectroscopy: the binding Isotherm of STD initial growth rates. Chemistry. 16 (26), 7803-7812 (2010).
- Goldflam, M., Tarragó, T., Gairí, M., Giralt, E. NMR studies of protein-ligand interactions. Methods in Molecular Biology. 831, 233-259 (2012).
- Kumar, S., Maurya, V. K., Prasad, A. K., Bhatt, M. L. B., Saxena, S. K. Structural, glycosylation and antigenic variation between 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) and SARS coronavirus (SARS-CoV). Virusdisease. 31 (1), 13-21 (2020).
