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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-30252 | ||||||||||||||||||||||||
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タイトル | COVID-19 RNA-dependent RNA polymerase post-translocated catalytic complex | ||||||||||||||||||||||||
マップデータ | |||||||||||||||||||||||||
試料 |
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キーワード | COVID-19 / 2019-nCoV / SARS-CoV-2 / Virus / RdRp / nsp12 / nsp7 / nsp8 / RTC / cryo-EM / Viral protein / RNA polymerase / drug target / antiviral / replication transcription complex / VIRAL PROTEIN-RNA complex | ||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity, producing 3'-phosphomonoesters / mRNA guanylyltransferase activity / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素(リアーゼ); P-Oリアーゼ類; - / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs ...protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity, producing 3'-phosphomonoesters / mRNA guanylyltransferase activity / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素(リアーゼ); P-Oリアーゼ類; - / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs / TRAF3-dependent IRF activation pathway / Translation of Replicase and Assembly of the Replication Transcription Complex / Replication of the SARS-CoV-2 genome / snRNP Assembly / double membrane vesicle viral factory outer membrane / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エキソリボヌクレアーゼ / SARS coronavirus main proteinase / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / 3'-5'-RNA exonuclease activity / 5'-3' DNA helicase activity / symbiont-mediated suppression of host NF-kappaB cascade / host cell endosome / symbiont-mediated suppression of host toll-like receptor signaling pathway / symbiont-mediated degradation of host mRNA / mRNA guanylyltransferase / symbiont-mediated suppression of host ISG15-protein conjugation / G-quadruplex RNA binding / mRNA (guanine-N7)-methyltransferase / omega peptidase activity / methyltransferase cap1 / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of IRF3 activity / SARS-CoV-2 modulates host translation machinery / host cell Golgi apparatus / symbiont-mediated perturbation of host ubiquitin-like protein modification / DNA helicase / mRNA (nucleoside-2'-O-)-methyltransferase activity / mRNA 5'-cap (guanine-N7-)-methyltransferase activity / ubiquitinyl hydrolase 1 / cysteine-type deubiquitinase activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / host cell perinuclear region of cytoplasm / single-stranded RNA binding / host cell endoplasmic reticulum membrane / viral protein processing / lyase activity / RNA helicase / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / induction by virus of host autophagy / copper ion binding / RNA-directed RNA polymerase / viral translational frameshifting / viral RNA genome replication / cysteine-type endopeptidase activity / RNA-dependent RNA polymerase activity / virus-mediated perturbation of host defense response / lipid binding / DNA-templated transcription / host cell nucleus / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / ATP hydrolysis activity / proteolysis / RNA binding / zinc ion binding / ATP binding / membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||||||||
生物種 | Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) / Foot-and-mouth disease virus (口蹄疫ウイルス) | ||||||||||||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.26 Å | ||||||||||||||||||||||||
データ登録者 | Wang Q / Gao Y / Ji W / Mu A / Rao Z | ||||||||||||||||||||||||
資金援助 | 中国, 7件
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引用 | ジャーナル: Cell / 年: 2020 タイトル: Structural Basis for RNA Replication by the SARS-CoV-2 Polymerase. 著者: Quan Wang / Jiqin Wu / Haofeng Wang / Yan Gao / Qiaojie Liu / An Mu / Wenxin Ji / Liming Yan / Yan Zhu / Chen Zhu / Xiang Fang / Xiaobao Yang / Yucen Huang / Hailong Gao / Fengjiang Liu / Ji ...著者: Quan Wang / Jiqin Wu / Haofeng Wang / Yan Gao / Qiaojie Liu / An Mu / Wenxin Ji / Liming Yan / Yan Zhu / Chen Zhu / Xiang Fang / Xiaobao Yang / Yucen Huang / Hailong Gao / Fengjiang Liu / Ji Ge / Qianqian Sun / Xiuna Yang / Wenqing Xu / Zhijie Liu / Haitao Yang / Zhiyong Lou / Biao Jiang / Luke W Guddat / Peng Gong / Zihe Rao / 要旨: Nucleotide analog inhibitors, including broad-spectrum remdesivir and favipiravir, have shown promise in in vitro assays and some clinical studies for COVID-19 treatment, this despite an incomplete ...Nucleotide analog inhibitors, including broad-spectrum remdesivir and favipiravir, have shown promise in in vitro assays and some clinical studies for COVID-19 treatment, this despite an incomplete mechanistic understanding of the viral RNA-dependent RNA polymerase nsp12 drug interactions. Here, we examine the molecular basis of SARS-CoV-2 RNA replication by determining the cryo-EM structures of the stalled pre- and post- translocated polymerase complexes. Compared with the apo complex, the structures show notable structural rearrangements happening to nsp12 and its co-factors nsp7 and nsp8 to accommodate the nucleic acid, whereas there are highly conserved residues in nsp12, positioning the template and primer for an in-line attack on the incoming nucleotide. Furthermore, we investigate the inhibition mechanism of the triphosphate metabolite of remdesivir through structural and kinetic analyses. A transition model from the nsp7-nsp8 hexadecameric primase complex to the nsp12-nsp7-nsp8 polymerase complex is also proposed to provide clues for the understanding of the coronavirus transcription and replication machinery. | ||||||||||||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_30252.map.gz | 97.1 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-30252-v30.xml emd-30252.xml | 27.4 KB 27.4 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_30252.png | 161.1 KB | ||
マスクデータ | emd_30252_msk_1.map | 103 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-30252.cif.gz | 7.7 KB | ||
その他 | emd_30252_half_map_1.map.gz emd_30252_half_map_2.map.gz | 95.6 MB 95.6 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-30252 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-30252 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_30252_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_30252_full_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | |
XML形式データ | emd_30252_validation.xml.gz | 13.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_30252_validation.cif.gz | 15.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-30252 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-30252 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_30252.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.82 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_30252_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_30252_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_30252_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Structure of COVID-19 RNA-dependent RNA polymerase in complex with RNA
全体 | 名称: Structure of COVID-19 RNA-dependent RNA polymerase in complex with RNA |
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要素 |
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-超分子 #1: Structure of COVID-19 RNA-dependent RNA polymerase in complex with RNA
超分子 | 名称: Structure of COVID-19 RNA-dependent RNA polymerase in complex with RNA タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5 詳細: full-length COVID-19 nsp12 (residues S1-Q932) was incubated with nsp7 (residues S1-Q83) and nsp8 (A1-Q198), and in complex with RNA template and product. |
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由来(天然) | 生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) |
分子量 | 理論値: 155 KDa |
-分子 #1: RNA-directed RNA polymerase
分子 | 名称: RNA-directed RNA polymerase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: RNA-directed RNA polymerase |
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由来(天然) | 生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) |
分子量 | 理論値: 108.162461 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: SADAQSFLNR VCGVSAARLT PCGTGTSTDV VYRAFDIYND KVAGFAKFLK TNCCRFQEKD EDDNLIDSYF VVKRHTFSNY QHEETIYNL LKDCPAVAKH DFFKFRIDGD MVPHISRQRL TKYTMADLVY ALRHFDEGNC DTLKEILVTY NCCDDDYFNK K DWYDFVEN ...文字列: SADAQSFLNR VCGVSAARLT PCGTGTSTDV VYRAFDIYND KVAGFAKFLK TNCCRFQEKD EDDNLIDSYF VVKRHTFSNY QHEETIYNL LKDCPAVAKH DFFKFRIDGD MVPHISRQRL TKYTMADLVY ALRHFDEGNC DTLKEILVTY NCCDDDYFNK K DWYDFVEN PDILRVYANL GERVRQALLK TVQFCDAMRN AGIVGVLTLD NQDLNGNWYD FGDFIQTTPG SGVPVVDSYY SL LMPILTL TRALTAESHV DTDLTKPYIK WDLLKYDFTE ERLKLFDRYF KYWDQTYHPN CVNCLDDRCI LHCANFNVLF STV FPPTSF GPLVRKIFVD GVPFVVSTGY HFRELGVVHN QDVNLHSSRL SFKELLVYAA DPAMHAASGN LLLDKRTTCF SVAA LTNNV AFQTVKPGNF NKDFYDFAVS KGFFKEGSSV ELKHFFFAQD GNAAISDYDY YRYNLPTMCD IRQLLFVVEV VDKYF DCYD GGCINANQVI VNNLDKSAGF PFNKWGKARL YYDSMSYEDQ DALFAYTKRN VIPTITQMNL KYAISAKNRA RTVAGV SIC STMTNRQFHQ KLLKSIAATR GATVVIGTSK FYGGWHNMLK TVYSDVENPH LMGWDYPKCD RAMPNMLRIM ASLVLAR KH TTCCSLSHRF YRLANECAQV LSEMVMCGGS LYVKPGGTSS GDATTAYANS VFNICQAVTA NVNALLSTDG NKIADKYV R NLQHRLYECL YRNRDVDTDF VNEFYAYLRK HFSMMILSDD AVVCFNSTYA SQGLVASIKN FKSVLYYQNN VFMSEAKCW TETDLTKGPH EFCSQHTMLV KQGDDYVYLP YPDPSRILGA GCFVDDIVKT DGTLMIERFV SLAIDAYPLT KHPNQEYADV FHLYLQYIR KLHDELTGHM LDMYSVMLTN DNTSRYWEPE FYEAMYTPHT VLQHHHHHHH HHH UniProtKB: Replicase polyprotein 1ab |
-分子 #2: Non-structural protein 8
分子 | 名称: Non-structural protein 8 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) |
分子量 | 理論値: 21.903047 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: AIASEFSSLP SYAAFATAQE AYEQAVANGD SEVVLKKLKK SLNVAKSEFD RDAAMQRKLE KMADQAMTQM YKQARSEDKR AKVTSAMQT MLFTMLRKLD NDALNNIINN ARDGCVPLNI IPLTTAAKLM VVIPDYNTYK NTCDGTTFTY ASALWEIQQV V DADSKIVQ ...文字列: AIASEFSSLP SYAAFATAQE AYEQAVANGD SEVVLKKLKK SLNVAKSEFD RDAAMQRKLE KMADQAMTQM YKQARSEDKR AKVTSAMQT MLFTMLRKLD NDALNNIINN ARDGCVPLNI IPLTTAAKLM VVIPDYNTYK NTCDGTTFTY ASALWEIQQV V DADSKIVQ LSEISMDNSP NLAWPLIVTA LRANSAVKLQ UniProtKB: Replicase polyprotein 1ab |
-分子 #3: Non-structural protein 7
分子 | 名称: Non-structural protein 7 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) |
分子量 | 理論値: 9.248804 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: SKMSDVKCTS VVLLSVLQQL RVESSSKLWA QCVQLHNDIL LAKDTTEAFE KMVSLLSVLL SMQGAVDINK LCEEMLDNRA TLQ UniProtKB: Replicase polyprotein 1ab |
-分子 #4: RNA (31-MER)
分子 | 名称: RNA (31-MER) / タイプ: rna / ID: 4 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Foot-and-mouth disease virus (口蹄疫ウイルス) |
分子量 | 理論値: 10.038037 KDa |
配列 | 文字列: GGGAGAUGAA AGUCCACCUG UGUCGUCGAA A |
-分子 #5: RNA (5'-R(*UP*GP*UP*UP*CP*GP*AP*CP*GP*AP*CP*AP*CP*A)-3')
分子 | 名称: RNA (5'-R(*UP*GP*UP*UP*CP*GP*AP*CP*GP*AP*CP*AP*CP*A)-3') タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Foot-and-mouth disease virus (口蹄疫ウイルス) |
分子量 | 理論値: 4.446708 KDa |
配列 | 文字列: UGUUCGACGA CACA |
-分子 #6: ZINC ION
分子 | 名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: ZN |
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分子量 | 理論値: 65.409 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.7 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.5 |
グリッド | モデル: Quantifoil R0.6/1 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 K |
詳細 | This sample was mono disperse. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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温度 | 最低: 78.5 K / 最高: 78.5 K |
アライメント法 | Coma free - Residual tilt: 10.0 mrad |
特殊光学系 | 球面収差補正装置: None. / 色収差補正装置: None / エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 40 eV |
詳細 | Preliminary grid screening was preformed manually. |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k) 検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-40 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 8494 / 平均露光時間: 5.0 sec. / 平均電子線量: 60.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 最大 デフォーカス(補正後): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 1.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 165000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
初期モデル |
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精密化 | プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 58.5 / 当てはまり具合の基準: correlation coefficient | ||||||||||
得られたモデル | PDB-7bzf: |