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- PDB-6z43: Cryo-EM Structure of SARS-CoV-2 Spike : H11-D4 Nanobody Complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6z43
タイトルCryo-EM Structure of SARS-CoV-2 Spike : H11-D4 Nanobody Complex
要素
  • Nanobody
  • Spike glycoprotein
キーワードVIRAL PROTEIN / Spike / nanobody / VHH / SARS-CoV-2 / COVID-19
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 / Attachment and Entry / membrane fusion / 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
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)
Lama glama (ラマ)
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: 3.3 Å
データ登録者Ruza, R.R. / Duyvesteyn, H.M.E. / Shah, P. / Carrique, L. / Ren, J. / Malinauskas, T. / Zhou, D. / Stuart, D.I. / Naismith, J.H.
資金援助 英国, 6件
組織認可番号国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilEP/S025243/1 英国
Wellcome Trust100209/Z/12/Z 英国
Cancer Research UKC20724/A14414 英国
Cancer Research UKC20724/A26752 英国
Wellcome Trust101122/Z/13/Z 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/N00065X/1 英国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2020
タイトル: Neutralizing nanobodies bind SARS-CoV-2 spike RBD and block interaction with ACE2.
著者: Jiandong Huo / Audrey Le Bas / Reinis R Ruza / Helen M E Duyvesteyn / Halina Mikolajek / Tomas Malinauskas / Tiong Kit Tan / Pramila Rijal / Maud Dumoux / Philip N Ward / Jingshan Ren / ...著者: Jiandong Huo / Audrey Le Bas / Reinis R Ruza / Helen M E Duyvesteyn / Halina Mikolajek / Tomas Malinauskas / Tiong Kit Tan / Pramila Rijal / Maud Dumoux / Philip N Ward / Jingshan Ren / Daming Zhou / Peter J Harrison / Miriam Weckener / Daniel K Clare / Vinod K Vogirala / Julika Radecke / Lucile Moynié / Yuguang Zhao / Javier Gilbert-Jaramillo / Michael L Knight / Julia A Tree / Karen R Buttigieg / Naomi Coombes / Michael J Elmore / Miles W Carroll / Loic Carrique / Pranav N M Shah / William James / Alain R Townsend / David I Stuart / Raymond J Owens / James H Naismith /
要旨: The SARS-CoV-2 virus is more transmissible than previous coronaviruses and causes a more serious illness than influenza. The SARS-CoV-2 receptor binding domain (RBD) of the spike protein binds to the ...The SARS-CoV-2 virus is more transmissible than previous coronaviruses and causes a more serious illness than influenza. The SARS-CoV-2 receptor binding domain (RBD) of the spike protein binds to the human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor as a prelude to viral entry into the cell. Using a naive llama single-domain antibody library and PCR-based maturation, we have produced two closely related nanobodies, H11-D4 and H11-H4, that bind RBD (K of 39 and 12 nM, respectively) and block its interaction with ACE2. Single-particle cryo-EM revealed that both nanobodies bind to all three RBDs in the spike trimer. Crystal structures of each nanobody-RBD complex revealed how both nanobodies recognize the same epitope, which partly overlaps with the ACE2 binding surface, explaining the blocking of the RBD-ACE2 interaction. Nanobody-Fc fusions showed neutralizing activity against SARS-CoV-2 (4-6 nM for H11-H4, 18 nM for H11-D4) and additive neutralization with the SARS-CoV-1/2 antibody CR3022.
履歴
登録2020年5月22日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年6月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 2.02020年7月29日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / entity / pdbx_branch_scheme / pdbx_chem_comp_identifier / pdbx_entity_branch / pdbx_entity_branch_descriptor / pdbx_entity_branch_link / pdbx_entity_branch_list / pdbx_entity_nonpoly / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_struct_assembly_gen / pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms / pdbx_validate_close_contact / struct_asym / struct_conn / struct_site / struct_site_gen
Item: _atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x ..._atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.auth_asym_id / _atom_site.auth_seq_id / _atom_site.label_asym_id / _atom_site.label_entity_id / _chem_comp.name / _pdbx_entity_nonpoly.entity_id / _pdbx_entity_nonpoly.name / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.label_asym_id / _pdbx_validate_close_contact.auth_asym_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_2 / _struct_conn.pdbx_role / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id
解説: Carbohydrate remediation / Provider: repository / タイプ: Remediation

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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-11068
  • 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: Nanobody
Y: Nanobody
Z: Nanobody
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)491,47652
ポリマ－477,2366
非ポリマー14,23946
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: surface plasmon resonance
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: 142399.375 Da / 分子数: 3 / 変異: R682G, R683S, R685S, K986P, V987P / 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 / プラスミド: pHR-CMV-TetO2 / 細胞株 (発現宿主): HEK293S GnTI- / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2
#2: 抗体 Nanobody


分子量: 16679.453 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / プラスミド: pOPINO / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): WK6
#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: 20 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam 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
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#4: 糖...
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / 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: 26 / 由来タイプ: 組換発現 / 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
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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Spike glycoprotein in complex with H11-D4 nanobodiesCOMPLEX#1-#20RECOMBINANT
2Spike glycoproteinCOMPLEX#11RECOMBINANT
3NanobodyCOMPLEX#21RECOMBINANT
分子量値: 0.48 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)2697049
33Lama glama (ラマ)9844
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID細胞プラスミド
22Homo sapiens (ヒト)9606HEK293S GnTI-pHR-CMV-TetO2
33Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTrisC4H11NO31
2200 mMSodium ChlorideNaCl1
30.02 %Sodium AzideNaN31
試料濃度: 0.25 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: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-2/1
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: 277.65 K / 詳細: Blot for 6 seconds with a blotting force of -1

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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
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 42.8 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18.1_3865: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
2EPU2.5画像取得Custom version for output of movies in compressed tiff format.
4GctfCTF補正
7Cootモデルフィッティング
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
11cryoSPARC分類
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 305513 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 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PDB-ID: 6VXX

6vxx

拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00527308
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.49137174
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d11.0599657
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0444432
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0034701

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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)

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  • 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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