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- PDB-7n0h: CryoEM structure of SARS-CoV-2 spike protein (S-6P, 2-up) in comp... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7n0h
タイトルCryoEM structure of SARS-CoV-2 spike protein (S-6P, 2-up) in complex with sybodies (Sb45)
要素
  • Spike glycoprotein
  • Synthetic nanobody (Sb45)
キーワードVIRAL PROTEIN / SARS-CoV-2 / Spike Protein / S-6P (HexaPro) / nanobody / sybody / Sb45 / neutralization
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 / entry receptor-mediated virion attachment to host cell ...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 / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / membrane fusion / Attachment and Entry / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / 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 / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2
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)
synthetic construct (人工物)
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: 3.34 Å
データ登録者Jiang, J. / Huang, R. / Margulies, D.
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2021
タイトル: Structures of synthetic nanobody-SARS-CoV-2 receptor-binding domain complexes reveal distinct sites of interaction.
著者: Javeed Ahmad / Jiansheng Jiang / Lisa F Boyd / Allison Zeher / Rick Huang / Di Xia / Kannan Natarajan / David H Margulies /
要旨: Combating the worldwide spread of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and the emergence of new variants demands understanding of the structural basis of the interaction of ...Combating the worldwide spread of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and the emergence of new variants demands understanding of the structural basis of the interaction of antibodies with the SARS-CoV-2 receptor-binding domain (RBD). Here, we report five X-ray crystal structures of sybodies (synthetic nanobodies) including those of binary and ternary complexes of Sb16-RBD, Sb45-RBD, Sb14-RBD-Sb68, and Sb45-RBD-Sb68, as well as unliganded Sb16. These structures reveal that Sb14, Sb16, and Sb45 bind the RBD at the angiotensin-converting enzyme 2 interface and that the Sb16 interaction is accompanied by a large conformational adjustment of complementarity-determining region 2. In contrast, Sb68 interacts at the periphery of the SARS-CoV-2 RBD-angiotensin-converting enzyme 2 interface. We also determined cryo-EM structures of Sb45 bound to the SARS-CoV-2 spike protein. Superposition of the X-ray structures of sybodies onto the trimeric spike protein cryo-EM map indicates that some sybodies may bind in both "up" and "down" configurations, but others may not. Differences in sybody recognition of several recently identified RBD variants are explained by these structures.
履歴
登録2021年5月25日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年6月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年9月29日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author / database_2
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.22021年10月20日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.title
改定 1.32024年10月23日Group: Data collection / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_modification_feature
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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-24106
  • 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
X: Synthetic nanobody (Sb45)
Z: Synthetic nanobody (Sb45)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)468,28152
ポリマ－454,4305
非ポリマー13,85147
水00
1


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

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要素

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


分子量: 142427.438 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 / Cell (発現宿主): HEK293F / 細胞株 (発現宿主): HEK293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2
#2: 抗体 Synthetic nanobody (Sb45)


分子量: 13574.048 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / プラスミド: pET21b / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#3: 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: 17 / 由来タイプ: 組換発現
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
#4: 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: 30 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: Spike protein (S-6P, 2-up) in complex with Synthetic nanobody (Sb45)
タイプ: COMPLEX
詳細: Synthetic nanobody Sb45 was mixed with freshly purified S-6P in the mole ratio of 3:1, incubated, and subjected to Negative stain and frozen grids for cryoEM data collection.
Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.6 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21synthetic construct (人工物)32630
31Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)2697049
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
31Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 8
緩衝液成分濃度: 0.25 mg/mL / 名称: TBS
試料濃度: 0.6 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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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）: 130000 X / 倍率（補正後）: 47529 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Calibrated defocus min: 535 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2431 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: BASIC
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 80 K / 最低温度: 78 K
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 56 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 9725
画像スキャンサンプリングサイズ: 5.001 µm / 動画フレーム数/画像: 40

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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
1cryoSPARCv3.2.0粒子像選択
2SerialEM3.8.0画像取得
4cryoSPARCv3.2.0CTF補正
7UCSF Chimera2021モデルフィッティング
9PHENIX1.19.2モデル精密化
12cryoSPARC3.2.0分類
13cryoSPARCV3.2.0３次元再構成
CTF補正詳細: patch CTF estimation / タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 1433963
詳細: A total of 9,725 micrographs were imported into cryoSPARC. Following patch Motion correction, patch CTF estimation, and curation, the number of micrographs was reduced to 9,237. The blob ...詳細: A total of 9,725 micrographs were imported into cryoSPARC. Following patch Motion correction, patch CTF estimation, and curation, the number of micrographs was reduced to 9,237. The blob picker with the particle diameter between 128 and 256 angstroms was used for picking up particles. We used the box size of 400 pixels and extracted 1,433,963 particles initially.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.34 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 61026 / アルゴリズム: SIMULTANEOUS ITERATIVE (SIRT)
詳細: A series of Ab-initio 3D reconstruction (classification)dividing 2 or 4 subclasses to identify two forms of S-6P, i.e. one RBD up, or two RBD up.
クラス平均像の数: 18 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 157 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation Coefficient
詳細: An initial model for S-6P was generated using PDB 6XKL and rigid body fitted into the map using Chimera. The RBD domain (334-528) and Sb45 are taken from 7KGJ which was superimposed onto the ...詳細: An initial model for S-6P was generated using PDB 6XKL and rigid body fitted into the map using Chimera. The RBD domain (334-528) and Sb45 are taken from 7KGJ which was superimposed onto the S-6P model in PyMol. The NTD domain (14-289) is taken from 7B32 with full sequence and replace that of 6XKL. We have rebuilt and added more glycans (NAGs). We used the real-space refinement in PHENIX including rigid-body refinement. RBD and NTD are subjected to rigid-body refinement. Simulate annealing (SA) runs once at the initial micro-step, local grid search and ADP refinements were included, using the secondary structure restraints.
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeInitial refinement model-IDPdb chain residue range
16XKL

6xkl

A6XKL1529-1146
26XKL

6xkl

B6XKL1529-1146
36XKL

6xkl

C6XKL1529-1146
47KGJ

7kgj

A7KGJ2334-528
57KGJ

7kgj

B7KGJ21-121
67B32

7b32

A7B32314-289

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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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