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タイトルStructural basis and analysis of hamster ACE2 binding to different SARS-CoV-2 spike RBDs.
ジャーナル・号・ページJ Virol, Vol. 98, Issue 3, Page e0115723, Year 2024
掲載日2024年3月19日
著者Sheng Niu / Zhennan Zhao / Zhimin Liu / Xiaoyu Rong / Yan Chai / Bin Bai / Pengcheng Han / Guijun Shang / Jianle Ren / Ying Wang / Xin Zhao / Kefang Liu / Wen-Xia Tian / Qihui Wang / George Fu Gao /
PubMed 要旨Pet golden hamsters were first identified being infected with the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) delta variant of concern (VOC) and transmitted the virus back to humans ...Pet golden hamsters were first identified being infected with the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) delta variant of concern (VOC) and transmitted the virus back to humans in Hong Kong in January 2022. Here, we studied the binding of two hamster (golden hamster and Chinese hamster) angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) proteins to the spike protein receptor-binding domains (RBDs) of SARS-CoV-2 prototype and eight variants, including alpha, beta, gamma, delta, and four omicron sub-variants (BA.1, BA.2, BA.3, and BA.4/BA.5). We found that the two hamster ACE2s present slightly lower affinity for the RBDs of all nine SARS-CoV-2 viruses tested than human ACE2 (hACE2). Furthermore, the similar infectivity to host cells expressing hamster ACE2s and hACE2 was confirmed with the nine pseudotyped SARS-CoV-2 viruses. Additionally, we determined two cryo-electron microscopy (EM) complex structures of golden hamster ACE2 (ghACE2)/delta RBD and ghACE2/omicron BA.3 RBD. The residues Q34 and N82, which exist in many rodent ACE2s, are responsible for the lower binding affinity of ghACE2 compared to hACE2. These findings suggest that all SARS-CoV-2 VOCs may infect hamsters, highlighting the necessity of further surveillance of SARS-CoV-2 in these animals.IMPORTANCESARS-CoV-2 can infect many domestic animals, including hamsters. There is an urgent need to understand the binding mechanism of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variants to hamster receptors. Herein, we showed that two hamster angiotensin-converting enzyme 2s (ACE2s) (golden hamster ACE2 and Chinese hamster ACE2) can bind to the spike protein receptor-binding domains (RBDs) of SARS-CoV-2 prototype and eight variants and that pseudotyped SARS-CoV-2 viruses can infect hamster ACE2-expressing cells. The binding pattern of golden hamster ACE2 to SARS-CoV-2 RBDs is similar to that of Chinese hamster ACE2. The two hamster ACE2s present slightly lower affinity for the RBDs of all nine SARS-CoV-2 viruses tested than human ACE2. We solved the cryo-electron microscopy (EM) structures of golden hamster ACE2 in complex with delta RBD and omicron BA.3 RBD and found that residues Q34 and N82 are responsible for the lower binding affinity of ghACE2 compared to hACE2. Our work provides valuable information for understanding the cross-species transmission mechanism of SARS-CoV-2.
リンクJ Virol / PubMed:38305152 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.6 - 2.96 Å
構造データ

37006

8ka8

EMDB-37006, PDB-8ka8:
Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.96 Å

37090

8kc2

EMDB-37090, PDB-8kc2:
Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 BA.3 RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

由来
  • mesocricetus auratus (ネズミ)
  • severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
キーワードVIRAL PROTEIN/HYDROLASE / SARS-CoV-2 / Delta / spike protein / VIRAL PROTEIN / HYDROLASE-VIRAL PROTEIN complex / VIRAL PROTEIN-HYDROLASE complex / BA.3

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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://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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  • 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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