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- PDB-7kml: cryo-EM structure of SARS-CoV-2 spike in complex with Fab 15033-7... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7kml
タイトルcryo-EM structure of SARS-CoV-2 spike in complex with Fab 15033-7, three RBDs bound
要素
  • Fab 15033-7 heavy chain
  • Fab 15033-7 light chain
  • Spike glycoprotein
キーワードViral protein/Immune System / SARS-CoV-2 / spike / Fab / Viral protein-Immune System complex
機能・相同性
機能・相同性情報


Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane ...Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / 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 / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
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 ...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
Spike glycoprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å
データ登録者Li, Z. / Rini, J.M.
資金援助 カナダ, 1件
組織認可番号国
Canadian Institutes of Health Research (CIHR) カナダ
引用
ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2021
タイトル: Tetravalent SARS-CoV-2 Neutralizing Antibodies Show Enhanced Potency and Resistance to Escape Mutations.
著者: Shane Miersch / Zhijie Li / Reza Saberianfar / Mart Ustav / James Brett Case / Levi Blazer / Chao Chen / Wei Ye / Alevtina Pavlenco / Maryna Gorelik / Julia Garcia Perez / Suryasree ...著者: Shane Miersch / Zhijie Li / Reza Saberianfar / Mart Ustav / James Brett Case / Levi Blazer / Chao Chen / Wei Ye / Alevtina Pavlenco / Maryna Gorelik / Julia Garcia Perez / Suryasree Subramania / Serena Singh / Lynda Ploder / Safder Ganaie / Rita E Chen / Daisy W Leung / Pier Paolo Pandolfi / Giuseppe Novelli / Giulia Matusali / Francesca Colavita / Maria R Capobianchi / Suresh Jain / J B Gupta / Gaya K Amarasinghe / Michael S Diamond / James Rini / Sachdev S Sidhu /
要旨: Neutralizing antibodies (nAbs) hold promise as therapeutics against COVID-19. Here, we describe protein engineering and modular design principles that have led to the development of synthetic ...Neutralizing antibodies (nAbs) hold promise as therapeutics against COVID-19. Here, we describe protein engineering and modular design principles that have led to the development of synthetic bivalent and tetravalent nAbs against SARS-CoV-2. The best nAb targets the host receptor binding site of the viral S-protein and tetravalent versions block entry with a potency exceeding bivalent nAbs by an order of magnitude. Structural studies show that both the bivalent and tetravalent nAbs can make multivalent interactions with a single S-protein trimer, consistent with the avidity and potency of these molecules. Significantly, we show that the tetravalent nAbs show increased tolerance to potential virus escape mutants and an emerging variant of concern. Bivalent and tetravalent nAbs can be produced at large-scale and are as stable and specific as approved antibody drugs. Our results provide a general framework for enhancing antiviral therapies against COVID-19 and related viral threats, and our strategy can be applied to virtually any antibody drug.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2020
タイトル: Tetravalent SARS-CoV-2 Neutralizing Antibodies Show Enhanced Potency and Resistance to Escape Mutations.
著者: Shane Miersch / Zhijie Li / Reza Saberianfar / Mart Ustav / James Brett Case / Levi Blazer / Chao Chen / Wei Ye / Alevtina Pavlenco / Maryna Gorelik / Julia Garcia Perez / Suryasree ...著者: Shane Miersch / Zhijie Li / Reza Saberianfar / Mart Ustav / James Brett Case / Levi Blazer / Chao Chen / Wei Ye / Alevtina Pavlenco / Maryna Gorelik / Julia Garcia Perez / Suryasree Subramania / Serena Singh / Lynda Ploder / Safder Ganaie / Rita E Chen / Daisy W Leung / Pier Paolo Pandolfi / Giuseppe Novelli / Giulia Matusali / Francesca Colavita / Maria R Capobianchi / Suresh Jain / J B Gupta / Gaya K Amarasinghe / Michael S Diamond / James Rini / Sachdev S Sidhu
要旨: Neutralizing antibodies (nAbs) hold promise as effective therapeutics against COVID-19. Here, we describe protein engineering and modular design principles that have led to the development of ...Neutralizing antibodies (nAbs) hold promise as effective therapeutics against COVID-19. Here, we describe protein engineering and modular design principles that have led to the development of synthetic bivalent and tetravalent nAbs against SARS-CoV-2. The best nAb targets the host receptor binding site of the viral S-protein and its tetravalent versions can block entry with a potency that exceeds the bivalent nAbs by an order of magnitude. Structural studies show that both the bivalent and tetravalent nAbs can make multivalent interactions with a single S-protein trimer, observations consistent with the avidity and potency of these molecules. Significantly, we show that the tetravalent nAbs show much increased tolerance to potential virus escape mutants. Bivalent and tetravalent nAbs can be produced at large-scale and are as stable and specific as approved antibody drugs. Our results provide a general framework for developing potent antiviral therapies against COVID-19 and related viral threats, and our strategy can be readily applied to any antibody drug currently in development.
履歴
登録2020年11月3日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年2月10日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年8月18日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.22021年8月25日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-22926
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Spike glycoprotein
B: Spike glycoprotein
C: Spike glycoprotein
L: Fab 15033-7 light chain
H: Fab 15033-7 heavy chain
M: Fab 15033-7 light chain
I: Fab 15033-7 heavy chain
N: Fab 15033-7 light chain
J: Fab 15033-7 heavy chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)580,56554
ポリマ－564,1519
非ポリマー16,41345
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 1種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 Spike glycoprotein / S glycoprotein / E2 / Peplomer protein


分子量: 141170.250 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
遺伝子: S, 2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2

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抗体 , 2種, 6分子 LMNHIJ

#2: 抗体 Fab 15033-7 light chain


分子量: 23366.900 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
#3: 抗体 Fab 15033-7 heavy chain


分子量: 23513.260 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)

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糖 , 3種, 45分子

#4: 多糖...
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 21 / 由来タイプ: 合成
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#5: 多糖
beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#6: 糖
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: SARS-CoV-2 spike protein in complex with Fab 15033-7
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.2
緩衝液成分
ID濃度式Buffer-ID
150 mMNaCl1
20.5 mMHEPES1
試料濃度: 0.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: The Fab and the spike protein was mixed at 3:1 molar ratio. The total concentration of the proteins was 0.4 mg/mL.
試料支持詳細: current = 15 mA / グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: blotting force = 1 blotting time = 2.5 s

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 75000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 9 sec. / 電子線照射量: 38.08 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6431

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
12cryoSPARC2.15３次元再構成
13RosettaEMモデル精密化
14PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C3 (3回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 93853 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築
IDPDB-IDPDB chain-ID 3D fitting-ID
16VXX

6vxx

A1
27KLH

7klh

A1
37KLH

7klh

H1
47KLH

7klh

L1
精密化立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 257.65 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.018435916
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.897148867
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.13015733
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00916249
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.12821309

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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://pdbjlvh1.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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