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- PDB-7a4n: Cryo-EM structure of a prefusion stabilized SARS-CoV-2 Spike (D61... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7a4n
タイトルCryo-EM structure of a prefusion stabilized SARS-CoV-2 Spike (D614N, R682S, R685G, A892P, A942P and V987P)(S-closed trimer)
要素Spike glycoprotein,Fibritin
キーワードVIRAL PROTEIN / SARS-CoV-2 / virology / COVID-19 / class I fusion proteins / S glycoprotein / cryo-EM / prefusion / corona
機能・相同性
機能・相同性情報


virion component / 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 ...virion component / 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
Fibritin C-terminal / Fibritin C-terminal region / 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 ...Fibritin C-terminal / Fibritin C-terminal region / 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 / Fibritin
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
Enterobacteria phage T4 (ファージ)
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: 2.75 Å
データ登録者Rutten, L. / Renault, L.L.R. / Juraszek, J. / Langedijk, J.P.M.
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Stabilizing the closed SARS-CoV-2 spike trimer.
著者: Jarek Juraszek / Lucy Rutten / Sven Blokland / Pascale Bouchier / Richard Voorzaat / Tina Ritschel / Mark J G Bakkers / Ludovic L R Renault / Johannes P M Langedijk /
要旨: The trimeric spike (S) protein of SARS-CoV-2 is the primary focus of most vaccine design and development efforts. Due to intrinsic instability typical of class I fusion proteins, S tends to ...The trimeric spike (S) protein of SARS-CoV-2 is the primary focus of most vaccine design and development efforts. Due to intrinsic instability typical of class I fusion proteins, S tends to prematurely refold to the post-fusion conformation, compromising immunogenic properties and prefusion trimer yields. To support ongoing vaccine development efforts, we report the structure-based design of soluble S trimers with increased yields and stabilities, based on introduction of single point mutations and disulfide-bridges. We identify regions critical for stability: the heptad repeat region 1, the SD1 domain and position 614 in SD2. We combine a minimal selection of mostly interprotomeric mutations to create a stable S-closed variant with a 6.4-fold higher expression than the parental construct while no longer containing a heterologous trimerization domain. The cryo-EM structure reveals a correctly folded, predominantly closed pre-fusion conformation. Highly stable and well producing S protein and the increased understanding of S protein structure will support vaccine development and serological diagnostics.
履歴
登録2020年8月20日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年11月4日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年1月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID

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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
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  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-11639
  • UCSF Chimeraによる作画
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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,Fibritin
B: Spike glycoprotein,Fibritin
C: Spike glycoprotein,Fibritin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)432,23321
ポリマ－427,6423
非ポリマー4,59118
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1(chain "B" and (resid 27 through 339 or resid 341...
d_2ens_1(chain "A" and (resid 27 through 339 or resid 341...
d_3ens_1(chain "C" and (resid 27 through 339 or resid 341...

NCSドメイン領域:
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NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(0.736198759864, 0.652130396929, 0.180934605245), (0.114225036659, -0.383249691051, 0.916554589378), (0.667056239739, -0.654099090131, -0.356637565766)-29.4450027517, 23.3702203099, 64.7544727057
2given(0.735548820151, 0.113901538383, 0.667828101182), (0.652845587257, -0.38253564321, -0.653803579734), (0.180998818708, 0.916893080587, -0.355733757744)-24.1450837631, 70.4007156913, 6.91715272665

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要素

#1: タンパク質 Spike glycoprotein,Fibritin / S glycoprotein / E2 / Peplomer protein / Collar protein / Whisker antigen control protein


分子量: 142547.344 Da / 分子数: 3 / 変異: D614N,R682S,R685G,A892P,A942P,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), (組換発現) Enterobacteria phage T4 (ファージ)
遺伝子: S, 2, wac / プラスミド: pCDNA2004 / 細胞株 (発現宿主): Expi293F / 器官 (発現宿主): kidney / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2, UniProt: P10104
#2: 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: 3 / 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
#3: 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: 15 / 由来タイプ: 合成 / 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

構成要素名称: S closed protein trimer / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Enterobacteria phage T4 (ファージ)10665
31Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)2697049
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 細胞: kidney / プラスミド: pCDNA2004
緩衝液pH: 7
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMtrisaminomethaneTris1
2150 mMSodium ChlorideNaCL1
試料包埋: 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 R2/2
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: 295 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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 105000 X / 倍率（補正後）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / Calibrated defocus min: 400 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2700 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
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: 65 e/Å2
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: 2 / 実像数: 9760
詳細: Movies with 50 frames were acquired in super resolution counting mode.
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18.2_3874: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU2.6画像取得
4CTFFIND4.1.18CTF補正
7Coot0.9モデルフィッティング
10RELION3.1 beta最終オイラー角割当
11RELION3.1 beta分類
12RELION3.1 beta３次元再構成
13PHENIX1.18.261モデル精密化
画像処理詳細: collected movies were subjected to beam induced drift correction using MotionCor2 and downsampled at this stage
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1391000
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.75 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 315000 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 59.35 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00823469
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.67131983
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.9353273
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0493714
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0054134
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2BELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000705974410502
ens_1d_3BELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000708097021524

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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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