Mapping of Ebolavirus Neutralization by Monoclonal Antibodies in the ZMapp Cocktail Using Cryo-Electron Tomography and Studies of Cellular Entry
Notice bibliographique
Résumé
UNLABELLED: ZMapp, a cocktail of three monoclonal antibodies (MAbs; c2G4, c4G7, and c13C6) against the ebolavirus (EBOV) glycoprotein (GP), shows promise for combatting outbreaks of EBOV, as occurred in West Africa in 2014. Prior studies showed that Fabs from these MAbs bind a soluble EBOV GP ectodomain and that MAbs c2G4 and c4G7, but not c13C6, neutralize infections in cell cultures. Using cryo-electron tomography, we extended these findings by characterizing the structures of c2G4, c4G7, and c13C6 IgGs bound to native, full-length GP from the West African 2014 isolate embedded in filamentous viruslike particles (VLPs). As with the isolated ectodomain, c13C6 bound to the glycan cap, whereas c2G4 and c4G7 bound to the base region of membrane-bound GP. The tomographic data suggest that all three MAbs bind with high occupancy and that the base-binding antibodies can potentially bridge neighboring GP spikes. Functional studies indicated that c2G4 and c4G7, but not c13C6, competitively inhibit entry of VLPs bearing EBOV GP into the host cell cytoplasm, without blocking trafficking of VLPs to NPC1(+) endolysosomes, where EBOV fuses. Moreover, c2G4 and c4G7 bind to and can block entry mediated by the primed (19-kDa) form of GP without impeding binding of the C-loop of NPC1, the endolysosomal receptor for EBOV. The most likely mode of action of c2G4 and c4G7 is therefore by inhibiting conformational changes in primed, NPC1-bound GP that initiate fusion between the viral and target membranes, similar to the action of certain broadly neutralizing antibodies against influenza hemagglutinin and HIV Env. IMPORTANCE: The recent West African outbreak of ebolavirus caused the deaths of more than 11,000 individuals. Hence, there is an urgent need to be prepared with vaccines and therapeutics for similar future disasters. ZMapp, a cocktail of three MAbs directed against the ebolavirus glycoprotein, is a promising anti-ebolavirus therapeutic. Using cryo-electron tomography, we provide structural information on how each of the MAbs in this cocktail binds to the ebolavirus glycoprotein as it is displayed-embedded in the membrane and present at high density-on filamentous viruslike particles that recapitulate the surface structure and entry functions of ebolavirus. Moreover, after confirming that two of the MAbs bind to the same region in the base of the glycoprotein, we show that they competitively block the entry function of the glycoprotein and that they can do so after the glycoprotein is proteolytically primed and bound to its intracellular receptor, Niemann-Pick C1. These findings should inform future developments of ebolavirus therapeutics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».