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タイトルStructure of a Vaccine-Induced, Germline-Encoded Human Antibody Defines a Neutralizing Epitope on the SARS-CoV-2 Spike N-Terminal Domain.
ジャーナル・号・ページmBio, Vol. 13, Issue 3, Page e0358021, Year 2022
掲載日2022年4月25日
著者Clara G Altomare / Daniel C Adelsberg / Juan Manuel Carreno / Iden A Sapse / Fatima Amanat / Ali H Ellebedy / Viviana Simon / Florian Krammer / Goran Bajic /
PubMed 要旨Structural characterization of infection- and vaccination-elicited antibodies in complex with antigen provides insight into the evolutionary arms race between the host and the pathogen and informs ...Structural characterization of infection- and vaccination-elicited antibodies in complex with antigen provides insight into the evolutionary arms race between the host and the pathogen and informs rational vaccine immunogen design. We isolated a germ line-encoded monoclonal antibody (mAb) from plasmablasts activated upon mRNA vaccination against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and determined its structure in complex with the spike glycoprotein by electron cryomicroscopy (cryo-EM). We show that the mAb engages a previously uncharacterized neutralizing epitope on the spike N-terminal domain (NTD). The high-resolution structure reveals details of the intermolecular interactions and shows that the mAb inserts its heavy complementarity-determining region 3 (HCDR3) loop into a hydrophobic NTD cavity previously shown to bind a heme metabolite, biliverdin. We demonstrate direct competition with biliverdin and that, because of the conserved nature of the epitope, the mAb maintains binding to viral variants B.1.1.7 (alpha), B.1.351 (beta), B.1.617.2 (delta), and B.1.1.529 (omicron). Our study describes a novel conserved epitope on the NTD that is readily targeted by vaccine-induced antibody responses. We report the first structure of a vaccine-induced antibody to SARS-CoV-2 spike isolated from plasmablasts 7 days after vaccination. The genetic sequence of the antibody PVI.V6-14 suggests that it is completely unmutated, meaning that this type of B cell did not undergo somatic hypermutation or affinity maturation; this cell was likely already present in the donor and was activated by the vaccine. This is, to our knowledge, also the first structure of an unmutated antibody in complex with its cognate antigen. PVI.V6-14 binds a novel, conserved epitope on the N-terminal domain (NTD) and neutralizes the original viral strain. PVI.V6-14 also binds the newly emerged variants B.1.1.7 (alpha), B.1.351 (beta), B.1.617.2 (delta), and B.1.1.529 (omicron). Given that this antibody was likely already present in the donor prior to vaccination, we believe that this antibody class could potentially "keep up" with the new variants, should they continue to emerge, by undergoing somatic hypermutation and affinity maturation.
リンクmBio / PubMed:35467422 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.6 - 3.7 Å
構造データ

24402

7rbu

EMDB-24402, PDB-7rbu:
SARS-CoV-2 Spike in complex with PVI.V6-14 Fab
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

24403

7rbv

EMDB-24403, PDB-7rbv:
SARS-CoV-2 Spike in complex with PVI.V6-14 Fab
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

化合物

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

由来
  • severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードVIRAL PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / virus / neutralizing antibody / vaccine / plasmablast / VIRAL PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex

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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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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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