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タイトルStructural Study of SARS-CoV-2 Antibodies Identifies a Broad-Spectrum Antibody That Neutralizes the Omicron Variant by Disassembling the Spike Trimer.
ジャーナル・号・ページJ Virol, Vol. 96, Issue 16, Page e0048022, Year 2022
掲載日2022年8月24日
著者Wuqiang Zhan / Xiaolong Tian / Xiang Zhang / Shenghui Xing / Wenping Song / Qianying Liu / Aihua Hao / Yuxia Hu / Meng Zhang / Tianlei Ying / Zhenguo Chen / Fei Lan / Lei Sun /
PubMed 要旨The continuous emergence of novel severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variants poses new challenges in the fight against the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. The ...The continuous emergence of novel severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variants poses new challenges in the fight against the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. The newly emerging Omicron strain caused serious immune escape and raised unprecedented concern all over the world. The development of an antibody targeting a conserved and universal epitope is urgently needed. A subset of neutralizing antibodies (NAbs) against COVID-19 from convalescent patients were isolated in our previous study. In this study, we investigated the accommodation of these NAbs to SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs), revealing that IgG 553-49 neutralizes pseudovirus of the SARS-CoV-2 Omicron variant. In addition, we determined the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the SARS-CoV-2 spike (S) protein complexed with three monoclonal antibodies targeting different epitopes, including 553-49, 553-15, and 553-60. Notably, 553-49 targets a novel conserved epitope and neutralizes the virus by disassembling S trimers. IgG 553-15, an antibody that neutralizes all of the VOCs except Omicron, cross-links two S trimers to form a trimer dimer, demonstrating that 553-15 neutralizes the virus by steric hindrance and virion aggregation. These findings suggest the potential to develop 553-49 and other antibodies targeting this highly conserved epitope as promising therapeutic reagents for COVID-19. The emergence of the Omicron strain of SARS-CoV-2 caused higher immune escape, raising unprecedented concerns about the effectiveness of antibody therapies and vaccines. In this study, we identified a SARS-CoV-2 neutralizing antibody, 553-49, which neutralizes all variants by targeting a completely conserved novel epitope. In addition, we revealed that IgG 553-15 neutralizes SARS-CoV-2 by cross-linking virions and that 553-60 functions by blocking receptor binding. Comparison of different receptor binding domain (RBD) epitopes revealed that the 553-49 epitope is hidden in the S trimer and keeps a high degree of conservation during SARS-CoV-2 evolution, making 553-49 a promising therapeutic reagent against the emerging Omicron and future variants of SARS-CoV-2.
リンクJ Virol / PubMed:35924918 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.7 - 4.47 Å
構造データ

32638

7wo4

EMDB-32638, PDB-7wo4:
SARS-CoV-2 Spike in complex with IgG 553-15 (S-553-15 dimer trimer )
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.47 Å

32639

7wo5

EMDB-32639, PDB-7wo5:
SARS-CoV-2 Spike in complex with IgG 553-15 (S-553-15 trimer)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.45 Å

32641

7wo7

EMDB-32641, PDB-7wo7:
Locally refined region of SARS-CoV-2 Spike in complex with IgG 553-15
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

32646

7woa

EMDB-32646, PDB-7woa:
SARS-CoV-2 Spike in complex with IgG 553-60 (1-up trimer)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.25 Å

32647

7wob

EMDB-32647, PDB-7wob:
SARS-CoV-2 Spike in complex with IgG 553-60 (2-up trimer)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.25 Å

32648

7woc

EMDB-32648, PDB-7woc:
Locally refined region of SARS-CoV-2 Spike in complex with IgG 553-60
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.35 Å

32651

7wog

EMDB-32651, PDB-7wog:
SARS-CoV-2 Omicron S monomer complexed with 553-49
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.06 Å

32901

7wz1

EMDB-32901, PDB-7wz1:
SARS-CoV-2 Omicron Spike trimer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

32902

7wz2

EMDB-32902, PDB-7wz2:
SARS-CoV-2 (D614G) Spike trimer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 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 / SARS-COV-2 / Spike / Antibody / Omicron

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万見文献について

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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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