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- EMDB-27098: Cryo-EM structure of the SARS-CoV-2 HR1HR2 fusion core complex wi... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27098
タイトルCryo-EM structure of the SARS-CoV-2 HR1HR2 fusion core complex with extended HR2
マップデータ
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 HR1HR2 complex
    • タンパク質・ペプチド: Scaffolded Spike protein S2' HR1
    • タンパク質・ペプチド: Spike protein S2' HR2
キーワードspike / HR1HR2 / fusion / scaffold / VIRAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


oxidoreductase activity, acting on metal ions / ferric iron binding / 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 ...oxidoreductase activity, acting on metal ions / ferric iron binding / 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 / 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
Dps protein family signature 2. / DNA-binding protein Dps, conserved site / DNA-binding protein Dps / Ferritin/DPS protein domain / Ferritin-like domain / Ferritin-like / Ferritin-like superfamily / 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. ...Dps protein family signature 2. / DNA-binding protein Dps, conserved site / DNA-binding protein Dps / Ferritin/DPS protein domain / Ferritin-like domain / Ferritin-like / Ferritin-like superfamily / 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
Ferritin, Dps family protein / Spike glycoprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (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: 2.22 Å
データ登録者Yang K / Brunger AT
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Nanomolar inhibition of SARS-CoV-2 infection by an unmodified peptide targeting the prehairpin intermediate of the spike protein.
著者: Kailu Yang / Chuchu Wang / Alex J B Kreutzberger / Ravi Ojha / Suvi Kuivanen / Sergio Couoh-Cardel / Serena Muratcioglu / Timothy J Eisen / K Ian White / Richard G Held / Subu Subramanian / ...著者: Kailu Yang / Chuchu Wang / Alex J B Kreutzberger / Ravi Ojha / Suvi Kuivanen / Sergio Couoh-Cardel / Serena Muratcioglu / Timothy J Eisen / K Ian White / Richard G Held / Subu Subramanian / Kendra Marcus / Richard A Pfuetzner / Luis Esquivies / Catherine A Doyle / John Kuriyan / Olli Vapalahti / Giuseppe Balistreri / Tom Kirchhausen / Axel T Brunger /
要旨: Variants of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) challenge currently available coronavirus disease 2019 vaccines and monoclonal antibody therapies through epitope change on ...Variants of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) challenge currently available coronavirus disease 2019 vaccines and monoclonal antibody therapies through epitope change on the receptor binding domain of the viral spike glycoprotein. Hence, there is a specific urgent need for alternative antivirals that target processes less likely to be affected by mutation, such as the membrane fusion step of viral entry into the host cell. One such antiviral class includes peptide inhibitors, which block formation of the so-called heptad repeat 1 and 2 (HR1HR2) six-helix bundle of the SARS-CoV-2 spike (S) protein and thus interfere with viral membrane fusion. We performed structural studies of the HR1HR2 bundle, revealing an extended, well-folded N-terminal region of HR2 that interacts with the HR1 triple helix. Based on this structure, we designed an extended HR2 peptide that achieves single-digit nanomolar inhibition of SARS-CoV-2 in cell-based and virus-based assays without the need for modifications such as lipidation or chemical stapling. The peptide also strongly inhibits all major SARS-CoV-2 variants to date. This extended peptide is ∼100-fold more potent than all previously published short, unmodified HR2 peptides, and it has a very long inhibition lifetime after washout in virus infection assays, suggesting that it targets a prehairpin intermediate of the SARS-CoV-2 S protein. Together, these results suggest that regions outside the HR2 helical region may offer new opportunities for potent peptide-derived therapeutics for SARS-CoV-2 and its variants, and even more distantly related viruses, and provide further support for the prehairpin intermediate of the S protein.
履歴
登録2022年5月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年9月7日-
マップ公開2022年9月7日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_27098.png

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_27098.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.81625 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.05
最小 - 最大-0.0017756171 - 1.5826159
平均 (標準偏差)0.00065225206 (±0.018652081)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 208.96 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_27098_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_27098_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : SARS-CoV-2 HR1HR2 complex

全体名称: SARS-CoV-2 HR1HR2 complex
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 HR1HR2 complex
    • タンパク質・ペプチド: Scaffolded Spike protein S2' HR1
    • タンパク質・ペプチド: Spike protein S2' HR2

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超分子 #1: SARS-CoV-2 HR1HR2 complex

超分子名称: SARS-CoV-2 HR1HR2 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 40 KDa

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分子 #1: Scaffolded Spike protein S2' HR1

分子名称: Scaffolded Spike protein S2' HR1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 28.759055 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSHHHHHHGS QTLLRNFGNV YDNPVLLDRS VTAPVTEGFN VVLASFQALY LQYQKHHFVV EGSEFYSLHE FFNESYNQVQ DHIHEIGER LDGLGGVPVA TFSKLAELTC FEQESEGVYS SRQMVENDLA AEQAIIGVIR RQAAQAESLG DRGTRYLYEK I LLKTEERA ...文字列:
MSHHHHHHGS QTLLRNFGNV YDNPVLLDRS VTAPVTEGFN VVLASFQALY LQYQKHHFVV EGSEFYSLHE FFNESYNQVQ DHIHEIGER LDGLGGVPVA TFSKLAELTC FEQESEGVYS SRQMVENDLA AEQAIIGVIR RQAAQAESLG DRGTRYLYEK I LLKTEERA YHLSHFLAKD SLTLGFAYEN QKLIANQFNS AIGKIQDSLS STASALGKLQ DVVNQNAQAL NTLVKQLSSN FG AISSVLN DILSRLDKVE

UniProtKB: Ferritin, Dps family protein, Spike glycoprotein

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分子 #2: Spike protein S2' HR2

分子名称: Spike protein S2' HR2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 4.935439 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
KNHTSPDVDL GDISGINASV VNIQKEIDRL NEVAKNLNES LIDLQ

UniProtKB: Spike glycoprotein

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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

緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 47.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 0.3 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.22 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 751443
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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