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- PDB-8yax: SARS-CoV-2 DMV nsp3-4 pore complex (full-pore) -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8yax
タイトルSARS-CoV-2 DMV nsp3-4 pore complex (full-pore)
要素
  • Non-structural protein 4
  • Papain-like protease nsp3
キーワードVIRAL PROTEIN / Double membrane vesicle / pore complex / nsp3 / nsp4 / RNA transport
機能・相同性
機能・相同性情報


protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity producing 3'-phosphomonoesters, hydrolytic mechanism / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; - / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Maturation of replicase proteins / TRAF3-dependent IRF activation pathway / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs ...protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity producing 3'-phosphomonoesters, hydrolytic mechanism / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; - / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Maturation of replicase proteins / TRAF3-dependent IRF activation pathway / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs / snRNP Assembly / Translation of Replicase and Assembly of the Replication Transcription Complex / Replication of the SARS-CoV-2 genome / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エキソリボヌクレアーゼ / double membrane vesicle viral factory outer membrane / SARS coronavirus main proteinase / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / host cell endosome / 3'-5'-RNA exonuclease activity / 5'-3' DNA helicase activity / symbiont-mediated degradation of host mRNA / mRNA guanylyltransferase / symbiont-mediated suppression of host ISG15-protein conjugation / symbiont-mediated suppression of host toll-like receptor signaling pathway / G-quadruplex RNA binding / mRNA guanylyltransferase activity / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of IRF3 activity / omega peptidase activity / mRNA (guanine-N7)-methyltransferase / methyltransferase cap1 / DNA helicase / symbiont-mediated suppression of host NF-kappaB cascade / SARS-CoV-2 modulates host translation machinery / symbiont-mediated perturbation of host ubiquitin-like protein modification / host cell Golgi apparatus / methyltransferase cap1 activity / cysteine-type deubiquitinase activity / mRNA 5'-cap (guanine-N7-)-methyltransferase activity / ubiquitinyl hydrolase 1 / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / lyase activity / single-stranded RNA binding / viral protein processing / host cell perinuclear region of cytoplasm / host cell endoplasmic reticulum membrane / RNA helicase / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / symbiont-mediated suppression of host gene expression / copper ion binding / viral translational frameshifting / symbiont-mediated activation of host autophagy / RNA-directed RNA polymerase / cysteine-type endopeptidase activity / viral RNA genome replication / RNA-directed RNA polymerase activity / DNA-templated transcription / lipid binding / host cell nucleus / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / ATP hydrolysis activity / proteolysis / RNA binding / zinc ion binding / ATP binding
類似検索 - 分子機能
RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / Nonstructural protein 15, middle domain, alpha/betacoronavirus / Nonstructural protein 15, N-terminal domain, alpha/beta-coronavirus / NSP14, guanine-N7-methyltransferase domain, coronavirus / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / : ...RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / Nonstructural protein 15, middle domain, alpha/betacoronavirus / Nonstructural protein 15, N-terminal domain, alpha/beta-coronavirus / NSP14, guanine-N7-methyltransferase domain, coronavirus / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / : / Coronavirus Nsp12 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) domain profile. / Coronavirus Nsp12 Interface domain profile. / : / : / Coronavirus Nonstructural protein 13, 1B domain / Coronavirus Non-structural protein 13, zinc-binding domain / Coronavirus Nonstructural protein 13, stalk domain / Nidovirus 2-O-methyltransferase / Nidovirus 2'-O-methyltransferase (2'-O-MTase) domain profile. / Non-structural protein NSP15, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Non-structural protein NSP15, middle domain superfamily / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerization / Nonstructural protein 15, middle domain, coronavirus / Nonstructural protein 13, 1B domain, coronavirus / Coronavirus replicase NSP15, middle domain / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerisation / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease domain / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease (ExoN) domain profile. / Non-structural protein NSP16, coronavirus-like / Non-structural protein 14, coronavirus / RNA polymerase, N-terminal, coronavirus / Coronavirus 2'-O-methyltransferase / Coronavirus proofreading exoribonuclease / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase, N-terminal / Nonstructural protein 13, zinc-binding domain, coronavirus-like / Coronaviridae zinc-binding (CV ZBD) domain profile. / Arterivirus Nsp11 N-terminal/Coronavirus NSP15 middle domain / Arterivirus Nsp11 N-terminal/coronavirus NSP15 middle (AV-Nsp11N/CoV-Nsp15M) domain profile. / Nidoviral uridylate-specific endoribonuclease (NendoU) domain profile. / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain profile. / Endoribonuclease EndoU-like / NendoU domain, nidovirus / Coronavirus replicase NSP15, uridylate-specific endoribonuclease / : / Lipocalin signature. / DNA2/NAM7 helicase-like, C-terminal / AAA domain / (+) RNA virus helicase core domain / (+)RNA virus helicase core domain profile. / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain, betacoronavirus / Sarbecovirus Nsp3c-N domain profile. / Non-structural protein NSP3, N-terminal, betacoronavirus / Polyprotein cleavage domain PL2pro superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus SUD-C domain / Betacoronavirus replicase NSP3, N-terminal / NSP1 globular domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 2, SARS-CoV-like / Coronavirus Nsp6 transmembrane protein profile. / Coronavirus Nsp4 ectodomain (4Ecto) profile. / Betacoronavirus single-stranded poly(A) binding domain / Betacoronavirus Nsp3c-M domain profile. / NSP1, globular domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus replicase NSP1 / NSP1, C-terminal domain, betacoronavirus / Betacoronavirus (BetaCoV) Nsp1 C-terminal domain profile. / : / Betacoronavirus Nsp3e group 2-specific marker (G2M) domain profile. / Betacoronavirus Nsp3c-C domain profile. / Betacoronavirus Nsp3e nucleic acid-binding (NAB) domain profile. / DPUP/SUD, C-terminal, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3A domain-like superfamily / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 6, betacoronavirus / Betacoronavirus nucleic acid-binding (NAB) / Papain-like viral protease, palm and finger domains, coronavirus / Papain-like protease, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Carbamoyl-phosphate synthase subdomain signature 2. / : / Coronavirus replicase NSP2, N-terminal / Coronavirus (CoV) Nsp2 middle domain profile. / NSP1, globular domain, alpha/betacoronavirus / Coronavirus (CoV) Nsp1 globular domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 N-terminal domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 C-terminal domain profile. / Nonstructural protein 2, N-terminal domain, coronavirus / Non-structural protein 2, C-terminal domain, coronavirus / NSP3, second ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / Coronavirus Nsp3a Ubl domain profile. / Coronavirus Nsp3d Ubl domain profile. / NSP3, first ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / Peptidase family C16 domain profile. / Coronavirus replicase NSP7 / : / : / Coronavirus Nsp3 ectodomain (3Ecto) profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Replicase polyprotein 1ab
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
手法電子顕微鏡法 / サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.9 Å
データ登録者Huang, Y.X. / Zhong, L.J. / Zhang, W.X. / Ni, T.
資金援助 香港, 1件
組織認可番号国
The University Grants Committee, Research Grants Council (RGC) 香港
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Molecular architecture of coronavirus double-membrane vesicle pore complex.
著者: Yixin Huang / Tongyun Wang / Lijie Zhong / Wenxin Zhang / Yu Zhang / Xiulian Yu / Shuofeng Yuan / Tao Ni /
要旨: Coronaviruses remodel the intracellular host membranes during replication, forming double-membrane vesicles (DMVs) to accommodate viral RNA synthesis and modifications. SARS-CoV-2 non-structural ...Coronaviruses remodel the intracellular host membranes during replication, forming double-membrane vesicles (DMVs) to accommodate viral RNA synthesis and modifications. SARS-CoV-2 non-structural protein 3 (nsp3) and nsp4 are the minimal viral components required to induce DMV formation and to form a double-membrane-spanning pore, essential for the transport of newly synthesized viral RNAs. The mechanism of DMV pore complex formation remains unknown. Here we describe the molecular architecture of the SARS-CoV-2 nsp3-nsp4 pore complex, as resolved by cryogenic electron tomography and subtomogram averaging in isolated DMVs. The structures uncover an unexpected stoichiometry and topology of the nsp3-nsp4 pore complex comprising 12 copies each of nsp3 and nsp4, organized in 4 concentric stacking hexamer rings, mimicking a miniature nuclear pore complex. The transmembrane domains are interdigitated to create a high local curvature at the double-membrane junction, coupling double-membrane reorganization with pore formation. The ectodomains form extensive contacts in a pseudo-12-fold symmetry, belting the pore complex from the intermembrane space. A central positively charged ring of arginine residues coordinates the putative RNA translocation, essential for virus replication. Our work establishes a framework for understanding DMV pore formation and RNA translocation, providing a structural basis for the development of new antiviral strategies to combat coronavirus infection.
履歴
登録2024年2月10日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年6月19日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年9月4日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.22024年9月18日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update
改定 1.32024年11月6日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update

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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: Papain-like protease nsp3
B: Papain-like protease nsp3
C: Non-structural protein 4
D: Non-structural protein 4


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)547,4024
ポリマ－547,4024
非ポリマー00
水00
1
A: Papain-like protease nsp3
B: Papain-like protease nsp3
C: Non-structural protein 4
D: Non-structural protein 4
x 6


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)3,284,40924
ポリマ－3,284,40924
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation5

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要素

#1: タンパク質 Papain-like protease nsp3 / Non-structural protein 3 / nsp3 / PL2-PRO / Papain-like proteinase / PL-PRO


分子量: 217471.188 Da / 分子数: 2 / 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: rep, 1a / 細胞株 (発現宿主): HEK 293F / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTD1, ubiquitinyl hydrolase 1
#2: タンパク質 Non-structural protein 4 / nsp4


分子量: 56229.582 Da / 分子数: 2 / 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: rep, 1a / 細胞株 (発現宿主): HEK 293F / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTD1
Has protein modificationY

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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: サブトモグラム平均法

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試料調製

構成要素名称: SARS-CoV-2 nsp3-4 pore complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 細胞: HEK 293F
緩衝液pH: 8 / 詳細: 150mM NaCl, 10mM Tris-HCl, 1mM EDTA
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
210 mMTris hydrochlorideTris-HCl1
31 mMEthylenediaminetetraacetic acidEDTA1
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: EMS Lacey Carbon
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277.15 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: TFS 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 / 倍率（公称値）: 81000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 6000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 3 e/Å2 / Avg electron dose per subtomogram: 105 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: TFS FALCON 4i (4k x 4k)
詳細: The tilt-series were acquired using Thermofisher Krios equipped with a Falcon 4i camera and Selectris energy filter. A dose-symmetric scheme (group of 2) was used, with a tilt range of -51 ...詳細: The tilt-series were acquired using Thermofisher Krios equipped with a Falcon 4i camera and Selectris energy filter. A dose-symmetric scheme (group of 2) was used, with a tilt range of -51 degree to 51 degree (or -60 to 60) at 3 degree increments and an exposure dose of 3 e/A2 per image. The total dose was 105 or 123 e/A2.

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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
1emClarityv1.6.2volume selection
4emClarityv1.6.2CTF補正
5RELIONv4CTF補正
8UCSF Chimera1.16モデルフィッティング
9UCSF ChimeraX1.6.1モデルフィッティング
10Coot0.9.8モデルフィッティング
11ISOLDE1.6.0モデルフィッティング
14RELIONv4最終オイラー角割当
15RELIONv4分類
16RELIONv4３次元再構成
17PHENIX1.21_5207モデル精密化
画像処理詳細: Falcon 4i Selectris X energy filter
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C6 (6回回転対称)
3次元再構成解像度: 4.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 30607 / 対称性のタイプ: POINT
EM volume selectionNum. of tomograms: 4746 / Num. of volumes extracted: 598699 / Reference model: EMD-11514
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
18F2E

8f2e

18F2E2PDBexperimental model
26WRH

6wrh

16WRH3PDBexperimental model
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: 381.37 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.001420956
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.439228502
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03783279
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00353571
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.38267435

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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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