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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-30998
タイトルCryo-EM structure of the SARS-CoV-2 furin site mutant S-Trimer from a subunit vaccine candidate
マップデータ
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 spike protein fused to the C-terminal region of human type 1a collagen
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein,Collagen alpha-1(I) chain
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: 9-OCTADECENOIC ACID
  • リガンド: 2-hydroxyethyl 2-deoxy-3,5-bis-O-(2-hydroxyethyl)-6-O-(2-{[(9E)-octadec-9-enoyl]oxy}ethyl)-alpha-L-xylo-hexofuranoside
  • リガンド: water
機能・相同性
機能・相同性情報


cellular response to fluoride / collagen type I trimer / tooth mineralization / cellular response to vitamin E / collagen type IV trimer / Anchoring fibril formation / Crosslinking of collagen fibrils / collagen biosynthetic process / Collagen chain trimerization / Enhanced cleavage of VWF variant by ADAMTS13 ...cellular response to fluoride / collagen type I trimer / tooth mineralization / cellular response to vitamin E / collagen type IV trimer / Anchoring fibril formation / Crosslinking of collagen fibrils / collagen biosynthetic process / Collagen chain trimerization / Enhanced cleavage of VWF variant by ADAMTS13 / Defective VWF cleavage by ADAMTS13 variant / Defective VWF binding to collagen type I / platelet-derived growth factor binding / bone trabecula formation / extracellular matrix structural constituent conferring tensile strength / Enhanced binding of GP1BA variant to VWF multimer:collagen / Defective binding of VWF variant to GPIb:IX:V / intramembranous ossification / Extracellular matrix organization / embryonic skeletal system development / Collagen biosynthesis and modifying enzymes / cartilage development involved in endochondral bone morphogenesis / skin morphogenesis / collagen-activated tyrosine kinase receptor signaling pathway / Platelet Adhesion to exposed collagen / endochondral ossification / cellular response to fibroblast growth factor stimulus / collagen fibril organization / negative regulation of cell-substrate adhesion / response to steroid hormone / face morphogenesis / Scavenging by Class A Receptors / skin development / MET activates PTK2 signaling / Assembly of collagen fibrils and other multimeric structures / Syndecan interactions / GP1b-IX-V activation signalling / blood vessel development / RUNX2 regulates osteoblast differentiation / Platelet Aggregation (Plug Formation) / Collagen degradation / protein localization to nucleus / Non-integrin membrane-ECM interactions / ECM proteoglycans / response to hyperoxia / Integrin cell surface interactions / positive regulation of epithelial to mesenchymal transition / response to mechanical stimulus / cellular response to retinoic acid / GPVI-mediated activation cascade / cellular response to epidermal growth factor stimulus / response to cAMP / cellular response to transforming growth factor beta stimulus / 視覚 / extracellular matrix organization / 骨化 / 分泌 / skeletal system development / Cell surface interactions at the vascular wall / cellular response to glucose stimulus / sensory perception of sound / cellular response to amino acid stimulus / response to insulin / response to hydrogen peroxide / osteoblast differentiation / cellular response to mechanical stimulus / Immunoregulatory interactions between a Lymphoid and a non-Lymphoid cell / positive regulation of canonical Wnt signaling pathway / protein transport / response to estradiol / cellular response to tumor necrosis factor / collagen-containing extracellular matrix / Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / protease binding / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / membrane fusion / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / positive regulation of cell migration / response to xenobiotic stimulus / fusion of virus membrane with host plasma membrane / 小胞体 / fusion of virus membrane with host endosome membrane / エンベロープ (ウイルス) / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Fibrillar collagen, C-terminal / Fibrillar collagen C-terminal domain / Fibrillar collagen C-terminal non-collagenous (NC1) domain profile. / Fibrillar collagens C-terminal domain / von Willebrand factor type C domain / VWFC domain signature. / VWFC domain profile. / von Willebrand factor (vWF) type C domain / VWFC domain / Collagen triple helix repeat ...Fibrillar collagen, C-terminal / Fibrillar collagen C-terminal domain / Fibrillar collagen C-terminal non-collagenous (NC1) domain profile. / Fibrillar collagens C-terminal domain / von Willebrand factor type C domain / VWFC domain signature. / VWFC domain profile. / von Willebrand factor (vWF) type C domain / VWFC domain / Collagen triple helix repeat / Collagen triple helix repeat (20 copies) / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2 / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
Collagen alpha-1(I) chain / スパイクタンパク質
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.6 Å
データ登録者Zheng S / Ma J
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number
Ministry of Science and Technology (MoST, China) 中国
引用ジャーナル: J Virol / : 2021
タイトル: Cryo-EM structure of S-Trimer, a subunit vaccine candidate for COVID-19.
著者: Jiahao Ma / Danmei Su / Yinyan Sun / Xueqin Huang / Ying Liang / Linqiang Fang / Yan Ma / Wenhui Li / Peng Liang / Sanduo Zheng /
要旨: Within a year after its emergence, the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has infected over 100 million people worldwide with a death toll over 2 million. Vaccination ...Within a year after its emergence, the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has infected over 100 million people worldwide with a death toll over 2 million. Vaccination remains the best hope to ultimately put this pandemic to an end. Here, using Trimer-Tag technology, we produced both wild-type (WT) and furin site mutant (MT) S-Trimers for COVID-19 vaccine studies. Cryo-EM structures of the WT and MT S-Trimers, determined at 3.2 Å and 2.6 Å respectively, revealed that both antigens adopt a tightly closed conformation and their structures are essentially identical to that of the previously solved full-length WT S protein in detergent. The tightly closed conformation is stabilized by fatty acid and polysorbate 80 binding at the receptor binding domains (RBDs) and the N terminal domains (NTDs) respectively. Additionally, we identified an important pH switch in the WT S-Trimer that shows dramatic conformational change and accounts for its increased stability at lower pH. These results validate Trimer-Tag as a platform technology in production of metastable WT S-Trimer as a candidate for COVID-19 subunit vaccine.Effective vaccine against SARS-CoV-2 is critical to end the COVID-19 pandemic. Here, using Trimer-Tag technology, we are able to produce stable and large quantities of WT S-Trimer, a subunit vaccine candidate for COVID-19 with high safety and efficacy from animal and Phase 1 clinical trial studies. Cryo-EM structures of the S-Trimer subunit vaccine candidate show that it predominately adopts tightly closed pre-fusion state, and resembles that of the native and full-length spike in detergent, confirming its structural integrity. WT S-Trimer is currently being evaluated in global Phase 2/3 clinical trial. Combining with published structures of the S protein, we also propose a model to dissect the conformation change of the spike protein before receptor binding.
履歴
登録2021年2月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年3月24日-
マップ公開2021年3月24日-
更新2022年12月7日-
現状2022年12月7日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図(断面を密度値に従い着色)
  • 表面レベル: 0.013
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図(円筒半径に従い着色)
  • 表面レベル: 0.013
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7e7b
  • 表面レベル: 0.013
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
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

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_30998.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.087 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.013 / ムービー #1: 0.013
最小 - 最大-0.06462894 - 0.122765146
平均 (標準偏差)0.00024543735 (±0.0033070075)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 304.36002 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0871.0871.087
M x/y/z280280280
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z304.360304.360304.360
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ1219875
NX/NY/NZ141223232
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS280280280
D min/max/mean-0.0650.1230.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : SARS-CoV-2 spike protein fused to the C-terminal region of human ...

全体名称: SARS-CoV-2 spike protein fused to the C-terminal region of human type 1a collagen
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 spike protein fused to the C-terminal region of human type 1a collagen
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein,Collagen alpha-1(I) chain
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: 9-OCTADECENOIC ACID
  • リガンド: 2-hydroxyethyl 2-deoxy-3,5-bis-O-(2-hydroxyethyl)-6-O-(2-{[(9E)-octadec-9-enoyl]oxy}ethyl)-alpha-L-xylo-hexofuranoside
  • リガンド: water

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超分子 #1: SARS-CoV-2 spike protein fused to the C-terminal region of human ...

超分子名称: SARS-CoV-2 spike protein fused to the C-terminal region of human type 1a collagen
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)

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分子 #1: Spike glycoprotein,Collagen alpha-1(I) chain

分子名称: Spike glycoprotein,Collagen alpha-1(I) chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Chimeric protein / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 168.078203 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF ...文字列:
MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF EYVSQPFLMD LEGKQGNFKN LREFVFKNID GYFKIYSKHT PINLVRDLPQ GFSALEPLVD LPIGINITRF QT LLALHRS YLTPGDSSSG WTAGAAAYYV GYLQPRTFLL KYNENGTITD AVDCALDPLS ETKCTLKSFT VEKGIYQTSN FRV QPTESI VRFPNITNLC PFGEVFNATR FASVYAWNRK RISNCVADYS VLYNSASFST FKCYGVSPTK LNDLCFTNVY ADSF VIRGD EVRQIAPGQT GKIADYNYKL PDDFTGCVIA WNSNNLDSKV GGNYNYLYRL FRKSNLKPFE RDISTEIYQA GSTPC NGVE GFNCYFPLQS YGFQPTNGVG YQPYRVVVLS FELLHAPATV CGPKKSTNLV KNKCVNFNFN GLTGTGVLTE SNKKFL PFQ QFGRDIADTT DAVRDPQTLE ILDITPCSFG GVSVITPGTN TSNQVAVLYQ DVNCTEVPVA IHADQLTPTW RVYSTGS NV FQTRAGCLIG AEHVNNSYEC DIPIGAGICA SYQTQTNSPR RAASVASQSI IAYTMSLGAE NSVAYSNNSI AIPTNFTI S VTTEILPVSM TKTSVDCTMY ICGDSTECSN LLLQYGSFCT QLNRALTGIA VEQDKNTQEV FAQVKQIYKT PPIKDFGGF NFSQILPDPS KPSKRSFIED LLFNKVTLAD AGFIKQYGDC LGDIAARDLI CAQKFNGLTV LPPLLTDEMI AQYTSALLAG TITSGWTFG AGAALQIPFA MQMAYRFNGI GVTQNVLYEN QKLIANQFNS AIGKIQDSLS STASALGKLQ DVVNQNAQAL N TLVKQLSS NFGAISSVLN DILSRLDKVE AEVQIDRLIT GRLQSLQTYV TQQLIRAAEI RASANLAATK MSECVLGQSK RV DFCGKGY HLMSFPQSAP HGVVFLHVTY VPAQEKNFTT APAICHDGKA HFPREGVFVS NGTHWFVTQR NFYEPQIITT DNT FVSGNC DVVIGIVNNT VYDPLQPELD SFKEELDKYF KNHTSPDVDL GDISGINASV VNIQKEIDRL NEVAKNLNES LIDL QELGK YEQYIKRSNG LPGPIGPPGP RGRTGDAGPV GPPGPPGPPG PPGPPSAGFD FSFLPQPPQE KAHDGGRYYR ANDAN VVRD RDLEVDTTLK SLSQQIENIR SPEGSRKNPA RTCRDLKMCH SDWKSGEYWI DPNQGCNLDA IKVFCNMETG ETCVYP TQP SVAQKNWYIS KNPKDKRHVW FGESMTDGFQ FEYGGQGSDP ADVAIQLTFL RLMSTEASQN ITYHCKNSVA YMDQQTG NL KKALLLKGSN EIEIRAEGNS RFTYSVTVDG CTSHTGAWGK TVIEYKTTKS SRLPIIDVAP LDVGAPDQEF GFDVGPVC

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分子 #3: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 15 / : NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

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

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分子 #4: 9-OCTADECENOIC ACID

分子名称: 9-OCTADECENOIC ACID / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / : ELA
分子量理論値: 282.461 Da
Chemical component information

ChemComp-ELA:
9-OCTADECENOIC ACID / エライジン酸 / エライジン酸

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分子 #5: 2-hydroxyethyl 2-deoxy-3,5-bis-O-(2-hydroxyethyl)-6-O-(2-{[(9E)-o...

分子名称: 2-hydroxyethyl 2-deoxy-3,5-bis-O-(2-hydroxyethyl)-6-O-(2-{[(9E)-octadec-9-enoyl]oxy}ethyl)-alpha-L-xylo-hexofuranoside
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / : VCG
分子量理論値: 604.813 Da
Chemical component information

ChemComp-VCG:
2-hydroxyethyl 2-deoxy-3,5-bis-O-(2-hydroxyethyl)-6-O-(2-{[(9E)-octadec-9-enoyl]oxy}ethyl)-alpha-L-xylo-hexofuranoside / ポリソルベート80

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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 36 / : HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER /

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 支持フィルム - #0 - Film type ID: 1 / 支持フィルム - #0 - 材質: CARBON / 支持フィルム - #0 - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - #1 - Film type ID: 2 / 支持フィルム - #1 - 材質: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - #1 - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 20 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 282 K / 装置: FEI VITROBOT MARK I
詳細: blot time 2 seconds, blot force 4, waiting time 8 seconds.
詳細monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系最大 デフォーカス(補正後): 2.8000000000000003 µm
最小 デフォーカス(補正後): 0.6 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 0.0 mm / 倍率(公称値): 64000
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
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 2000 / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1504770
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7) / ソフトウェア - 詳細: reconstruction / 使用した粒子像数: 384013
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-7e7b:
Cryo-EM structure of the SARS-CoV-2 furin site mutant S-Trimer from a subunit vaccine candidate

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万見について

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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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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