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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-32358 | |||||||||
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タイトル | Structure of SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain Y453F mutation complexed with American mink ACE2 | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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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 / membrane fusion / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / 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 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) / 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: 2.85 Å | |||||||||
データ登録者 | Su C / Qi JX / Gao GF | |||||||||
資金援助 | 1件
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引用 | ジャーナル: J Virol / 年: 2022 タイトル: Molecular Basis of Mink ACE2 Binding to SARS-CoV-2 and Its Mink-Derived Variants. 著者: Chao Su / Juanhua He / Pengcheng Han / Bin Bai / Dedong Li / Jian Cao / Mingxiong Tian / Yu Hu / Anqi Zheng / Sheng Niu / Qian Chen / Xiaoyu Rong / Yanfang Zhang / Weiwei Li / Jianxun Qi / ...著者: Chao Su / Juanhua He / Pengcheng Han / Bin Bai / Dedong Li / Jian Cao / Mingxiong Tian / Yu Hu / Anqi Zheng / Sheng Niu / Qian Chen / Xiaoyu Rong / Yanfang Zhang / Weiwei Li / Jianxun Qi / Xin Zhao / Mengsu Yang / Qihui Wang / George Fu Gao / 要旨: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is transmitted between humans and minks, and some mutations in the spike (S) protein, especially in the receptor-binding domain (RBD), ...Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is transmitted between humans and minks, and some mutations in the spike (S) protein, especially in the receptor-binding domain (RBD), have been identified in mink-derived viruses. Here, we examined binding of the mink angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor to mink-derived and important human-originating variants, and we demonstrated that most of the RBD variants increased the binding affinities to mink ACE2 (mkACE2). Cryo-electron microscopy structures of the mkACE2-RBD Y453F (with a Y-to-F change at position 453) and mkACE2-RBD F486L complexes helped identify the key residues that facilitate changes in mkACE2 binding affinity. Additionally, the data indicated that the Y453F and F486L mutations reduced the binding affinities to some human monoclonal antibodies, and human vaccinated sera efficiently prevented infection of human cells by pseudoviruses expressing Y453F, F486L, or N501T RBD. Our findings provide an important molecular mechanism for the rapid adaptation of SARS-CoV-2 in minks and highlight the potential influence of the main mink-originating variants for humans. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has a broad range of hosts. Mink-derived SARS-CoV-2 can transmit back to humans. There is an urgent need to understand the binding mechanism of mink-derived SARS-CoV-2 variants to mink receptor. In this study, we identified all mutations in the receptor-binding domain (RBD) of spike (S) protein from mink-derived SARS-CoV-2, and we demonstrated the enhanced binding affinity of mink angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) to most of the mink-derived RBD variants as well as important human-originating RBD variants. Cryo-electron microscopy structures revealed that the Y453F and F486L mutations enhanced the binding forces in the interaction interface. In addition, Y453F and F486L mutations reduced the binding affinities to some human monoclonal antibodies, and the SARS-CoV-2 pseudoviruses with Y453F, F486L, or N501T mutations were neutralized by human vaccinated sera. Therefore, our results provide valuable information for understanding the cross-species transmission mechanism of SARS-CoV-2. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_32358.map.gz | 117.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-32358-v30.xml emd-32358.xml | 12.4 KB 12.4 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_32358.png | 33.4 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-32358 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-32358 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_32358_validation.pdf.gz | 515.5 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_32358_full_validation.pdf.gz | 515.1 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_32358_validation.xml.gz | 6.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_32358_validation.cif.gz | 7.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-32358 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-32358 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 7w8sMC 7wa1C M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_32358.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.86 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 RBD Y453F complexed with American...
全体 | 名称: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 RBD Y453F complexed with American mink ACE2 |
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要素 |
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-超分子 #1: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 RBD Y453F complexed with American...
超分子 | 名称: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 RBD Y453F complexed with American mink ACE2 タイプ: complex / ID: 1 / キメラ: Yes / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-超分子 #2: American mink ACE2
超分子 | 名称: American mink ACE2 / タイプ: complex / ID: 2 / キメラ: Yes / 親要素: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) |
-超分子 #3: SARS-CoV-2 RBD
超分子 | 名称: SARS-CoV-2 RBD / タイプ: complex / ID: 3 / キメラ: Yes / 親要素: 1 |
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-分子 #1: Angiotensin-converting enzyme 2
分子 | 名称: Angiotensin-converting enzyme 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 70.562195 KDa |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) |
配列 | 文字列: STTEDLAKTF LEKFNYEAEE LSYQNSLASW NYNTNITDEN IQKMNIAGAK WSAFYEEESQ HAKTYPLEEI QDPIIKRQLR ALQQSGSSV LSADKRERLN TILNAMSTIY STGKACNPNN PQECLLLEPG LDDIMENSKD YNERLWAWEG WRSEVGKQLR P LYEEYVAL ...文字列: STTEDLAKTF LEKFNYEAEE LSYQNSLASW NYNTNITDEN IQKMNIAGAK WSAFYEEESQ HAKTYPLEEI QDPIIKRQLR ALQQSGSSV LSADKRERLN TILNAMSTIY STGKACNPNN PQECLLLEPG LDDIMENSKD YNERLWAWEG WRSEVGKQLR P LYEEYVAL KNEMARANNY EDYGDYWRGD YEEEWADGYN YSRNQLIEDV EHTFTQIKPL YEHLHAYVRA KLMDAYPSRI SP TGCLPAH LLGDMWGRFW TNLYPLMVPF GQKPNIDVTD AMVNQSWDAR RIFKEAEKFF VSVGLPNMTE GFWQNSMLTE PGD NRKVVC HPTAWDLGKH DFRIKMCTKV TMDDFLTAHH EMGHIQYDMA YAAQPFLLRN GANEGFHEAV GEIMSLSAAT PNHL KNIGL LPPDFSEDSE TDINFLLKQA LTIVGTLPFT YMLEKWRWMV FKGEIPKEQW MQKWWEMKRD IVGVVEPLPH DETYC DPAA LFHVANDYSF IRYYTRTIYQ FQFQEALCQI AKHEGPLYKC DISNSREAGQ KLHEMLSLGR SKPWTFALER VVGAKT MDV RPLLNYFEPL FTWLKEQNRN SFVGWNTDWS PYADHHHHHH |
-分子 #2: Spike protein S1
分子 | 名称: Spike protein S1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) |
分子量 | 理論値: 25.935219 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: RVQPTESIVR FPNITNLCPF GEVFNATRFA SVYAWNRKRI SNCVADYSVL YNSASFSTFK CYGVSPTKLN DLCFTNVYAD SFVIRGDEV RQIAPGQTGK IADYNYKLPD DFTGCVIAWN SNNLDSKVGG NYNYLFRLFR KSNLKPFERD ISTEIYQAGS T PCNGVEGF ...文字列: RVQPTESIVR FPNITNLCPF GEVFNATRFA SVYAWNRKRI SNCVADYSVL YNSASFSTFK CYGVSPTKLN DLCFTNVYAD SFVIRGDEV RQIAPGQTGK IADYNYKLPD DFTGCVIAWN SNNLDSKVGG NYNYLFRLFR KSNLKPFERD ISTEIYQAGS T PCNGVEGF NCYFPLQSYG FQPTNGVGYQ PYRVVVLSFE LLHAPATVCG PKKSTNLVKN KCVNFHHHHH H |
-分子 #4: ZINC ION
分子 | 名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: ZN |
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分子量 | 理論値: 65.409 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 8 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k) 平均電子線量: 50.0 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): 1.0 µm |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: PDB ENTRY PDBモデル - PDB ID: |
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最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.85 Å / 解像度の算出法: OTHER / 使用した粒子像数: 410404 |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |