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- EMDB-28199: Cryo-EM map of SARS-CoV-2 Omicron BA.2 spike in complex with 2130... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-28199
タイトルCryo-EM map of SARS-CoV-2 Omicron BA.2 spike in complex with 2130-1-0114-112
マップデータ
試料
  • 複合体: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD complex with Fab LLNL-199
    • 複合体: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD
      • タンパク質・ペプチド: Spike protein S2'
    • 複合体: Fab LLNL-199
      • タンパク質・ペプチド: Fab LLNL-199 HC
      • タンパク質・ペプチド: Fab LLNL-199 LC
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードFab / Cov2 / BA.2 (SARSコロナウイルス2-オミクロン株) / Omicron (Ο) / IMMUNE SYSTEM (免疫系)
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 / 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 / virion membrane / 生体膜 / identical protein binding / 細胞膜
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
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 (SARS コロナウイルス) / 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: 3.6 Å
データ登録者Binshtein E / Crowe JE
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)HR0011-18-3-0001 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI157155 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Computationally restoring the potency of a clinical antibody against Omicron.
著者: Thomas A Desautels / Kathryn T Arrildt / Adam T Zemla / Edmond Y Lau / Fangqiang Zhu / Dante Ricci / Stephanie Cronin / Seth J Zost / Elad Binshtein / Suzanne M Scheaffer / Bernadeta ...著者: Thomas A Desautels / Kathryn T Arrildt / Adam T Zemla / Edmond Y Lau / Fangqiang Zhu / Dante Ricci / Stephanie Cronin / Seth J Zost / Elad Binshtein / Suzanne M Scheaffer / Bernadeta Dadonaite / Brenden K Petersen / Taylor B Engdahl / Elaine Chen / Laura S Handal / Lynn Hall / John W Goforth / Denis Vashchenko / Sam Nguyen / Dina R Weilhammer / Jacky Kai-Yin Lo / Bonnee Rubinfeld / Edwin A Saada / Tracy Weisenberger / Tek-Hyung Lee / Bradley Whitener / James B Case / Alexander Ladd / Mary S Silva / Rebecca M Haluska / Emilia A Grzesiak / Christopher G Earnhart / Svetlana Hopkins / Thomas W Bates / Larissa B Thackray / Brent W Segelke / / Antonietta Maria Lillo / Shivshankar Sundaram / Jesse D Bloom / Michael S Diamond / James E Crowe / Robert H Carnahan / Daniel M Faissol /
要旨: The COVID-19 pandemic underscored the promise of monoclonal antibody-based prophylactic and therapeutic drugs and revealed how quickly viral escape can curtail effective options. When the SARS-CoV-2 ...The COVID-19 pandemic underscored the promise of monoclonal antibody-based prophylactic and therapeutic drugs and revealed how quickly viral escape can curtail effective options. When the SARS-CoV-2 Omicron variant emerged in 2021, many antibody drug products lost potency, including Evusheld and its constituent, cilgavimab. Cilgavimab, like its progenitor COV2-2130, is a class 3 antibody that is compatible with other antibodies in combination and is challenging to replace with existing approaches. Rapidly modifying such high-value antibodies to restore efficacy against emerging variants is a compelling mitigation strategy. We sought to redesign and renew the efficacy of COV2-2130 against Omicron BA.1 and BA.1.1 strains while maintaining efficacy against the dominant Delta variant. Here we show that our computationally redesigned antibody, 2130-1-0114-112, achieves this objective, simultaneously increases neutralization potency against Delta and subsequent variants of concern, and provides protection in vivo against the strains tested: WA1/2020, BA.1.1 and BA.5. Deep mutational scanning of tens of thousands of pseudovirus variants reveals that 2130-1-0114-112 improves broad potency without increasing escape liabilities. Our results suggest that computational approaches can optimize an antibody to target multiple escape variants, while simultaneously enriching potency. Our computational approach does not require experimental iterations or pre-existing binding data, thus enabling rapid response strategies to address escape variants or lessen escape vulnerabilities.
履歴
登録2022年9月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年2月21日-
マップ公開2024年2月21日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19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_28199.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_28199.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.294 Å
密度
表面レベル登録者による: 1.0
最小 - 最大-9.245405999999999 - 13.406726000000001
平均 (標準偏差)0.0032337669 (±0.27786586)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ128128128
Spacing128128128
セルA=B=C: 165.632 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: #2

ファイルemd_28199_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: #1

ファイルemd_28199_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 Cov2 Omicron BA.2 RBD complex with Fab LLNL-199

全体名称: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD complex with Fab LLNL-199
要素
  • 複合体: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD complex with Fab LLNL-199
    • 複合体: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD
      • タンパク質・ペプチド: Spike protein S2'
    • 複合体: Fab LLNL-199
      • タンパク質・ペプチド: Fab LLNL-199 HC
      • タンパク質・ペプチド: Fab LLNL-199 LC
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD complex with Fab LLNL-199

超分子名称: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD complex with Fab LLNL-199
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2

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超分子 #2: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD

超分子名称: SARS Cov2 Omicron BA.2 RBD / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS コロナウイルス)

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超分子 #3: Fab LLNL-199

超分子名称: Fab LLNL-199 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Fab LLNL-199 HC

分子名称: Fab LLNL-199 HC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 14.310997 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
EVQLVESGGG LVKPGGSLRL SCAASGFTFR DVWMSWVRQA PGKGLEWVGR IKSKIDGGTT DYAAPVKGRF TISRDDSKNT LYLQMNSLK TEDTAVYYCT TAGSYYYDTV GPELPEGKFD YWGQGTLVTV SS

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分子 #2: Fab LLNL-199 LC

分子名称: Fab LLNL-199 LC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 12.470904 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
DIVMTQSPDS LAVSLGERAT INCKSSQSVL YAANNKNYLA WYQQKPGQPP KLLMYWASER ESGVPDRFSG SGSGAEFTLT ISSLQAEDV AIYYCQQYYS TLTFGGGTKV EIKR

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分子 #3: Spike protein S2'

分子名称: Spike protein S2' / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS コロナウイルス)
分子量理論値: 20.978592 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
TNLCPFDEVF NATRFASVYA WNRKRISNCV ADYSVLYNFA PFFAFKCYGV SPTKLNDLCF TNVYADSFVI RGNEVSQIAP GQTGNIADY NYKLPDDFTG CVIAWNSNKL DSKVGGNYNY LYRLFRKSNL KPFERDISTE IYQAGNKPCN GVAGFNCYFP L RSYGFRPT YGVGHQPYRV VVLSFE

UniProtKB: スパイクタンパク質

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分子 #4: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: 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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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0.6 mg/mL
緩衝液pH: 8
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 293.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 130000
特殊光学系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: 20 eV
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: 1 / 実像数: 23469 / 平均露光時間: 1.5 sec. / 平均電子線量: 52.173 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

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4) / 使用した粒子像数: 386950
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 IDChain

7l7e

chain_id: E, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

7l7e

chain_id: F, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

7l7e

chain_id: G, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-8ekd:
Cryo-EM map of SARS-CoV-2 Omicron BA.2 spike in complex with 2130-1-0114-112

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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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