De novo determination of mosquitocidal Cry11Aa and Cry11Ba structures from naturally-occurring nanocrystals - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nature Communications Année : 2022

De novo determination of mosquitocidal Cry11Aa and Cry11Ba structures from naturally-occurring nanocrystals

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Guillaume Tetreau
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Michael R. Sawaya
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Elke De Zitter
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Anne-Sophie Banneville
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Natalie A. Schibrowsky
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Aaron S. Brewster
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Marie Luise Grünbein
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Gabriela Nass Kovacs
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Mark S. Hunter
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Marco Kloos
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Raymond G. Sierra
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Pei Qiao
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Myriam Stricker
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Iris D. Young
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Ninon Zala
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Alexander Gorel
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Mario Hilpert
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Lutz Foucar
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Johan Bielecki
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Richard Bean
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Raphael De Wijn
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Tokushi Sato
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Dennis Bideshi
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Romain Letrun
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Alexander Batyuk
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Irina Snigireva
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Robin Schubert
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Ethan J. Canfield
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Mario M. Alba
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Frédéric Laporte
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Henry Kirkwood
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Laurence Després
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Amandine Roux
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Christian Chapelle
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François Riobé
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Olivier Maury
Sébastien Boutet
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Adrian Mancuso
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Thomas R. M. Barends
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Hyun-Woo Park
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Arthur D. Laganowsky
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Jose Rodriguez
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Manfred Burghammer
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Robert L. Shoeman
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R. Bruce Doak
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Nicholas K. Sauter
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Brian Federici
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Duilio Cascio
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Ilme Schlichting
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Résumé

Cry11Aa and Cry11Ba are the two most potent toxins produced by mosquitocidal Bacillus thuringiensis subsp. israelensis and jegathesan, respectively. The toxins naturally crystallize within the host; however, the crystals are too small for structure determination at synchrotron sources. Therefore, we applied serial femtosecond crystallography at X-ray free electron lasers to in vivo-grown nanocrystals of these toxins. The structure of Cry11Aa was determined de novo using the single-wavelength anomalous dispersion method, which in turn enabled the determination of the Cry11Ba structure by molecular replacement. The two structures reveal a new pattern for in vivo crystallization of Cry toxins, whereby each of their three domains packs with a symmetrically identical domain, and a cleavable crystal packing motif is located within the protoxin rather than at the termini. The diversity of in vivo crystallization patterns suggests explanations for their varied levels of toxicity and rational approaches to improve these toxins for mosquito control.

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Dates et versions

hal-03805376 , version 1 (07-10-2022)

Identifiants

Citer

Guillaume Tetreau, Michael R. Sawaya, Elke De Zitter, Elena A. Andreeva, Anne-Sophie Banneville, et al.. De novo determination of mosquitocidal Cry11Aa and Cry11Ba structures from naturally-occurring nanocrystals. Nature Communications, 2022, 13, ⟨10.1038/s41467-022-31746-x⟩. ⟨hal-03805376⟩
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