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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-11993 | ||||||||||||||||||||||||
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タイトル | Structure of elongating SARS-CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase with Remdesivir at position -3 (structure 1) | ||||||||||||||||||||||||
マップデータ | Denoised main map. | ||||||||||||||||||||||||
試料 |
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キーワード | SARS-CoV-2 / Polymerase / Transcription / Replication / RNA / Remdesivir / Inhibition / Nucleotide Analogue / VIRAL PROTEIN | ||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity, producing 3'-phosphomonoesters / mRNA guanylyltransferase activity / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素(リアーゼ); P-Oリアーゼ類; - / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs ...protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity, producing 3'-phosphomonoesters / mRNA guanylyltransferase activity / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素(リアーゼ); P-Oリアーゼ類; - / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs / TRAF3-dependent IRF activation pathway / Translation of Replicase and Assembly of the Replication Transcription Complex / Replication of the SARS-CoV-2 genome / snRNP Assembly / double membrane vesicle viral factory outer membrane / 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 / SARS coronavirus main proteinase / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / 3'-5'-RNA exonuclease activity / 5'-3' DNA helicase activity / symbiont-mediated suppression of host NF-kappaB cascade / host cell endosome / symbiont-mediated suppression of host toll-like receptor signaling pathway / symbiont-mediated degradation of host mRNA / mRNA guanylyltransferase / symbiont-mediated suppression of host ISG15-protein conjugation / G-quadruplex RNA binding / mRNA (guanine-N7)-methyltransferase / omega peptidase activity / methyltransferase cap1 / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of IRF3 activity / SARS-CoV-2 modulates host translation machinery / host cell Golgi apparatus / symbiont-mediated perturbation of host ubiquitin-like protein modification / DNA helicase / mRNA (nucleoside-2'-O-)-methyltransferase activity / mRNA 5'-cap (guanine-N7-)-methyltransferase activity / ubiquitinyl hydrolase 1 / cysteine-type deubiquitinase activity / 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 / host cell perinuclear region of cytoplasm / single-stranded RNA binding / host cell endoplasmic reticulum membrane / viral protein processing / lyase activity / RNA helicase / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / induction by virus of host autophagy / copper ion binding / RNA-directed RNA polymerase / viral translational frameshifting / viral RNA genome replication / cysteine-type endopeptidase activity / RNA-dependent RNA polymerase activity / virus-mediated perturbation of host defense response / lipid binding / DNA-templated transcription / host cell nucleus / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / ATP hydrolysis activity / proteolysis / RNA binding / zinc ion binding / ATP binding / membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||||||||
生物種 | 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: 3.1 Å | ||||||||||||||||||||||||
データ登録者 | Kokic G / Hillen HS | ||||||||||||||||||||||||
資金援助 | ドイツ, 7件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021 タイトル: Mechanism of SARS-CoV-2 polymerase stalling by remdesivir. 著者: Goran Kokic / Hauke S Hillen / Dimitry Tegunov / Christian Dienemann / Florian Seitz / Jana Schmitzova / Lucas Farnung / Aaron Siewert / Claudia Höbartner / Patrick Cramer / 要旨: Remdesivir is the only FDA-approved drug for the treatment of COVID-19 patients. The active form of remdesivir acts as a nucleoside analog and inhibits the RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) of ...Remdesivir is the only FDA-approved drug for the treatment of COVID-19 patients. The active form of remdesivir acts as a nucleoside analog and inhibits the RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) of coronaviruses including SARS-CoV-2. Remdesivir is incorporated by the RdRp into the growing RNA product and allows for addition of three more nucleotides before RNA synthesis stalls. Here we use synthetic RNA chemistry, biochemistry and cryo-electron microscopy to establish the molecular mechanism of remdesivir-induced RdRp stalling. We show that addition of the fourth nucleotide following remdesivir incorporation into the RNA product is impaired by a barrier to further RNA translocation. This translocation barrier causes retention of the RNA 3'-nucleotide in the substrate-binding site of the RdRp and interferes with entry of the next nucleoside triphosphate, thereby stalling RdRp. In the structure of the remdesivir-stalled state, the 3'-nucleotide of the RNA product is matched and located with the template base in the active center, and this may impair proofreading by the viral 3'-exonuclease. These mechanistic insights should facilitate the quest for improved antivirals that target coronavirus replication. | ||||||||||||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_11993.map.gz | 46.6 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-11993-v30.xml emd-11993.xml | 26.1 KB 26.1 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_11993.png | 53 KB | ||
マスクデータ | emd_11993_msk_1.map | 17.5 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-11993.cif.gz | 7.7 KB | ||
その他 | emd_11993_half_map_1.map.gz emd_11993_half_map_2.map.gz | 8.9 MB 8.9 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-11993 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-11993 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_11993_validation.pdf.gz | 733.6 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_11993_full_validation.pdf.gz | 733.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_11993_validation.xml.gz | 10.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_11993_validation.cif.gz | 11.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-11993 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-11993 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-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_11993.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Denoised main map. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 0.834 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_11993_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half map 2
ファイル | emd_11993_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map 2 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half map 1
ファイル | emd_11993_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map 1 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
+全体 : SARS-CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase complex (nsp12, nsp7, nsp...
+超分子 #1: SARS-CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase complex (nsp12, nsp7, nsp...
+超分子 #2: SARS-CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase (nsp12)
+超分子 #3: SARS-CoV-2 nsp7 and nsp8
+超分子 #4: DNA and RNA
+分子 #1: RNA-directed RNA polymerase nsp12
+分子 #2: Non-structural protein 8
+分子 #3: Non-structural protein 7
+分子 #4: DNA/RNA (5'-R(P*CP*UP*AP*CP*GP*CP*G)-D(P*(RMP))-R(P*UP*G)-3')
+分子 #5: RNA (5'-R(P*UP*GP*CP*AP*UP*CP*GP*CP*GP*UP*AP*G)-3')
+分子 #6: ZINC ION
-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
濃度 | 2 mg/mL | ||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.4 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R2/1 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE | ||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | 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 |
詳細 | 30 deg tilt. |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 平均電子線量: 60.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 最大 デフォーカス(補正後): 0.0017 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 0.0004 µm / 照射モード: OTHER / 撮影モード: OTHER / Cs: 2.7 mm / 倍率(公称値): 105000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |