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タイトルNeutralization of SARS-CoV-2 by highly potent, hyperthermostable, and mutation-tolerant nanobodies.
ジャーナル・号・ページEMBO J, Vol. 40, Issue 19, Page e107985, Year 2021
掲載日2021年10月1日
著者Thomas Güttler / Metin Aksu / Antje Dickmanns / Kim M Stegmann / Kathrin Gregor / Renate Rees / Waltraud Taxer / Oleh Rymarenko / Jürgen Schünemann / Christian Dienemann / Philip Gunkel / Bianka Mussil / Jens Krull / Ulrike Teichmann / Uwe Groß / Volker C Cordes / Matthias Dobbelstein / Dirk Görlich /
PubMed 要旨Monoclonal anti-SARS-CoV-2 immunoglobulins represent a treatment option for COVID-19. However, their production in mammalian cells is not scalable to meet the global demand. Single-domain (VHH) ...Monoclonal anti-SARS-CoV-2 immunoglobulins represent a treatment option for COVID-19. However, their production in mammalian cells is not scalable to meet the global demand. Single-domain (VHH) antibodies (also called nanobodies) provide an alternative suitable for microbial production. Using alpaca immune libraries against the receptor-binding domain (RBD) of the SARS-CoV-2 Spike protein, we isolated 45 infection-blocking VHH antibodies. These include nanobodies that can withstand 95°C. The most effective VHH antibody neutralizes SARS-CoV-2 at 17-50 pM concentration (0.2-0.7 µg per liter), binds the open and closed states of the Spike, and shows a tight RBD interaction in the X-ray and cryo-EM structures. The best VHH trimers neutralize even at 40 ng per liter. We constructed nanobody tandems and identified nanobody monomers that tolerate the K417N/T, E484K, N501Y, and L452R immune-escape mutations found in the Alpha, Beta, Gamma, Epsilon, Iota, and Delta/Kappa lineages. We also demonstrate neutralization of the Beta strain at low-picomolar VHH concentrations. We further discovered VHH antibodies that enforce native folding of the RBD in the E. coli cytosol, where its folding normally fails. Such "fold-promoting" nanobodies may allow for simplified production of vaccines and their adaptation to viral escape-mutations.
リンクEMBO J / PubMed:34302370 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度1.25 - 3.5 Å
構造データ

EMDB-13105:
SARS-CoV-2 S (Spike) protein in complex with VHH Re5D06 (multi-body-refined RBD-Re5D06 body)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

EMDB-13106:
SARS-CoV-2 S (Spike) protein in complex with VHH Re5D06 (one RBD down)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

EMDB-13107:
SARS-CoV-2 S (Spike) protein in complex with VHH Re5D06 (all RBDs up)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

PDB-7olz:
Crystal structure of the SARS-CoV-2 RBD with neutralizing-VHHs Re5D06 and Re9F06
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.75 Å

PDB-7on5:
Crystal structure of the SARS-CoV-2 neutralizing nanobody Re5D06
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.25 Å

化合物

ChemComp-DMX:
3-[BENZYL(DIMETHYL)AMMONIO]PROPANE-1-SULFONATE

ChemComp-SO4:
SULFATE ION / 硫酸ジアニオン

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-EDO:
1,2-ETHANEDIOL / エチレングリコ-ル

ChemComp-EOH:
ETHANOL / エタノ-ル

由来
  • severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
  • vicugna pacos (アルパカ)
キーワードVIRAL PROTEIN / COVID19 / Neutralizing VHH / IMMUNE SYSTEM

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万見文献について

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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://pdbjlvh1.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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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