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- PDB-7tf0: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Kappa (B.1.617.1) spike protein i... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7tf0
タイトルCryo-EM structure of SARS-CoV-2 Kappa (B.1.617.1) spike protein in complex with human ACE2
要素
  • Processed angiotensin-converting enzyme 2
  • Spike glycoproteinスパイクタンパク質
キーワードVIRAL PROTEIN (ウイルスタンパク質) / SARS-CoV-2 (SARSコロナウイルス2) / glycoprotein (糖タンパク質) / fusion protein (融合タンパク質) / ACE2 (アンジオテンシン変換酵素2)
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of amino acid transport / アンジオテンシン変換酵素2 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; 金属プロテアーゼ / angiotensin-mediated drinking behavior / tryptophan transport / positive regulation of gap junction assembly / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / regulation of vasoconstriction / regulation of cardiac conduction ...positive regulation of amino acid transport / アンジオテンシン変換酵素2 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; 金属プロテアーゼ / angiotensin-mediated drinking behavior / tryptophan transport / positive regulation of gap junction assembly / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / regulation of vasoconstriction / regulation of cardiac conduction / peptidyl-dipeptidase activity / angiotensin maturation / maternal process involved in female pregnancy / Metabolism of Angiotensinogen to Angiotensins / metallocarboxypeptidase activity / Attachment and Entry / carboxypeptidase activity / negative regulation of signaling receptor activity / positive regulation of cardiac muscle contraction / regulation of cytokine production / ウイルスのライフサイクル / blood vessel diameter maintenance / regulation of transmembrane transporter activity / brush border membrane / negative regulation of smooth muscle cell proliferation / 繊毛 / negative regulation of ERK1 and ERK2 cascade / endocytic vesicle membrane / metallopeptidase activity / positive regulation of reactive oxygen species metabolic process / virus receptor activity / regulation of cell population proliferation / regulation of inflammatory response / Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / endopeptidase activity / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / Potential therapeutics for SARS / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / membrane fusion / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / symbiont entry into host cell / 脂質ラフト / apical plasma membrane / fusion of virus membrane with host plasma membrane / 小胞体 / fusion of virus membrane with host endosome membrane / エンベロープ (ウイルス) / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / 細胞膜 / extracellular space / extracellular exosome / zinc ion binding / extracellular region / 生体膜 / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Collectrin-like domain profile. / Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Peptidase family M2 domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / アンジオテンシン変換酵素 / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. ...Collectrin-like domain profile. / Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Peptidase family M2 domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / アンジオテンシン変換酵素 / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2 / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
スパイクタンパク質 / アンジオテンシン変換酵素2
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
Homo sapiens (ヒト)
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: 3.02 Å
データ登録者Zhu, X. / Saville, J.W. / Mannar, D. / Srivastava, S.S. / Berezuk, A.M. / Demers, J.P. / Zhou, S. / Tuttle, K.S. / Subramaniam, S.
資金援助2件
組織認可番号国
Canada Excellence Research Chair AwardPrecision Cancer Drug Design
Other governmentCOVID-19 research
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural and biochemical rationale for enhanced spike protein fitness in delta and kappa SARS-CoV-2 variants.
著者: James W Saville / Dhiraj Mannar / Xing Zhu / Shanti S Srivastava / Alison M Berezuk / Jean-Philippe Demers / Steven Zhou / Katharine S Tuttle / Inna Sekirov / Andrew Kim / Wei Li / Dimiter S ...著者: James W Saville / Dhiraj Mannar / Xing Zhu / Shanti S Srivastava / Alison M Berezuk / Jean-Philippe Demers / Steven Zhou / Katharine S Tuttle / Inna Sekirov / Andrew Kim / Wei Li / Dimiter S Dimitrov / Sriram Subramaniam /
要旨: The Delta and Kappa variants of SARS-CoV-2 co-emerged in India in late 2020, with the Delta variant underlying the resurgence of COVID-19, even in countries with high vaccination rates. In this ...The Delta and Kappa variants of SARS-CoV-2 co-emerged in India in late 2020, with the Delta variant underlying the resurgence of COVID-19, even in countries with high vaccination rates. In this study, we assess structural and biochemical aspects of viral fitness for these two variants using cryo-electron microscopy (cryo-EM), ACE2-binding and antibody neutralization analyses. Both variants demonstrate escape of antibodies targeting the N-terminal domain, an important immune hotspot for neutralizing epitopes. Compared to wild-type and Kappa lineages, Delta variant spike proteins show modest increase in ACE2 affinity, likely due to enhanced electrostatic complementarity at the RBD-ACE2 interface, which we characterize by cryo-EM. Unexpectedly, Kappa variant spike trimers form a structural head-to-head dimer-of-trimers assembly, which we demonstrate is a result of the E484Q mutation and with unknown biological implications. The combination of increased antibody escape and enhanced ACE2 binding provides an explanation, in part, for the rapid global dominance of the Delta variant.
履歴
登録2022年1月6日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年3月30日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

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
A: Spike glycoprotein
B: Spike glycoprotein
C: Spike glycoprotein
E: Processed angiotensin-converting enzyme 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)511,22548
ポリマ－497,8354
非ポリマー13,39144
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Spike glycoprotein / スパイクタンパク質 / S glycoprotein / E2 / Peplomer protein


分子量: 142482.609 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
遺伝子: S, 2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2
#2: タンパク質 Processed angiotensin-converting enzyme 2


分子量: 70386.992 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: ACE2, UNQ868/PRO1885 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q9BYF1
#3: 多糖
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharideオリゴ糖 / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#4: 糖...
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン / N-アセチルグルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 26 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1SARS-CoV-2 Kappa (B.1.617.1) spike protein in complex with human ACE2COMPLEX#1-#20MULTIPLE SOURCES
2SARS-CoV-2 Kappa (B.1.617.1) spike proteinCOMPLEX#11RECOMBINANT
3human ACE2アンジオテンシン変換酵素2COMPLEX#21RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)2697049
32Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)2697049
43Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
32Homo sapiens (ヒト)9606
43Homo sapiens (ヒト)9606
緩衝液pH: 8
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: TFS KRIOS
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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm
撮影電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.19_4092精密化
PHENIX1.19_4092精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.02 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 105037 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 150.72 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00427461
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.778437370
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.05534397
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00644752
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.12749920

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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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