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- PDB-7z86: CRYO-EM STRUCTURE OF SARS-COV-2 SPIKE : H11-H4 Q98R H100E nanobod... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7z86
タイトルCRYO-EM STRUCTURE OF SARS-COV-2 SPIKE : H11-H4 Q98R H100E nanobody complex in 1Up2Down conformation
要素
  • Nanobody H11-H4 Q98R H100E
  • Spike glycoprotein,Fibritin
キーワードANTIVIRAL PROTEIN / Complex / Spike glycoprotein / nanobody H11-H4 Q98R H100E
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 / 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 / viral envelope / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / membrane / identical protein binding / 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)
Escherichia virus T4 (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: 3.4 Å
データ登録者Weckener, M. / Naismith, J.H.
資金援助 英国, 2件
組織認可番号国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilP2019-0006 英国
Wellcome Trust100209/Z/12/Z 英国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Correlation between the binding affinity and the conformational entropy of nanobody SARS-CoV-2 spike protein complexes.
著者: Halina Mikolajek / Miriam Weckener / Z Faidon Brotzakis / Jiandong Huo / Evmorfia V Dalietou / Audrey Le Bas / Pietro Sormanni / Peter J Harrison / Philip N Ward / Steven Truong / Lucile ...著者: Halina Mikolajek / Miriam Weckener / Z Faidon Brotzakis / Jiandong Huo / Evmorfia V Dalietou / Audrey Le Bas / Pietro Sormanni / Peter J Harrison / Philip N Ward / Steven Truong / Lucile Moynie / Daniel K Clare / Maud Dumoux / Joshua Dormon / Chelsea Norman / Naveed Hussain / Vinod Vogirala / Raymond J Owens / Michele Vendruscolo / James H Naismith /
要旨: Camelid single-domain antibodies, also known as nanobodies, can be readily isolated from naïve libraries for specific targets but often bind too weakly to their targets to be immediately useful. ...Camelid single-domain antibodies, also known as nanobodies, can be readily isolated from naïve libraries for specific targets but often bind too weakly to their targets to be immediately useful. Laboratory-based genetic engineering methods to enhance their affinity, termed maturation, can deliver useful reagents for different areas of biology and potentially medicine. Using the receptor binding domain (RBD) of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike protein and a naïve library, we generated closely related nanobodies with micromolar to nanomolar binding affinities. By analyzing the structure-activity relationship using X-ray crystallography, cryoelectron microscopy, and biophysical methods, we observed that higher conformational entropy losses in the formation of the spike protein-nanobody complex are associated with tighter binding. To investigate this, we generated structural ensembles of the different complexes from electron microscopy maps and correlated the conformational fluctuations with binding affinity. This insight guided the engineering of a nanobody with improved affinity for the spike protein.
履歴
登録2022年3月16日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02022年7月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年10月5日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year

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構造の表示

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
X: Nanobody H11-H4 Q98R H100E
Y: Nanobody H11-H4 Q98R H100E
Z: Nanobody H11-H4 Q98R H100E
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)476,19652
ポリマ－461,9576
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: isothermal titration calorimetry, surface plasmon resonance
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area47340 Å2
ΔGint40 kcal/mol
Surface area148900 Å2

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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: 139877.906 Da / 分子数: 3 / 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) Escherichia virus T4 (ウイルス)
遺伝子: S, 2, wac / 細胞株 (発現宿主): HEK 293T Lenti-X / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2, UniProt: P10104
#2: 抗体 Nanobody H11-H4 Q98R H100E


分子量: 14107.723 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / 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-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
#4: 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: 26 / 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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Complex between Spike and nanobody H11-H4 Q98R H100ECOMPLEX#1-#20MULTIPLE SOURCES
2Spike glycoprotein trimer with fibritin tagCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Nanobody H11-H4 Q98R H100ECOMPLEX#21RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.52 MDaNO
210.142 MDaNO
310.015 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)2697049
32Escherichia virus T4 (ウイルス)10665
43Lama glama (ラマ)9844
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株
22Homo sapiens (ヒト)9606HEK 293T
32Homo sapiens (ヒト)9606HEK 293T
43Escherichia coli (大腸菌)562WK6
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMHEPESHEPES1
2150 mMSodium chlorideNaCl1
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: Grids were glow discharged twice, 60 s each time. / グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE

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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: TFS KRIOS / 詳細: EPU auto-function coma free correction
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 / 倍率（公称値）: 81000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 3.85 sec. / 電子線照射量: 50 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: 1 / 詳細: The images were collected as 50 frame movies
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
画像スキャン横: 5760 / 縦: 4092

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3.08粒子像選択
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
8Cootモデルフィッティング
10REFMACモデル精密化
11RELION3.08初期オイラー角割当
12RELION3.08最終オイラー角割当
13RELION3.08分類
14RELION3.08３次元再構成
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: 909790
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 396910 / クラス平均像の数: 1 / 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: RECIPROCAL
原子モデル構築
IDPDB-IDPDB chain-ID 3D fitting-IDPdb chain residue range
16ZHD

6zhd

A127-1147
26ZHD

6zhd

B127-1147
36ZHD

6zhd

C127-1147

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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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