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- EMDB-18941: SARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1) in complex with VHH Ma16B06 (... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18941
タイトルSARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1) in complex with VHH Ma16B06 (sub-volume of two adjacent RBD-VHH modules)
マップデータsharpened map
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1 variant) in complex with VHH Ma16B06 (sub-volume of two adjacent RBD-VHH modules)
    • タンパク質・ペプチド: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein (BA.1)
    • タンパク質・ペプチド: VHH antibody (nanobody) Ma16B06
キーワードSARS-CoV-2 / Spike Glycoprotein / VHH Antibody (Nanobody) Complex / Inhibitor / VIRAL PROTEIN
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS コロナウイルス) / Vicugna pacos (アルパカ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å
データ登録者Guttler T / Aksu M / Gorlich D
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: Antiviral Res / 年: 2024
タイトル: Nanobodies to multiple spike variants and inhalation of nanobody-containing aerosols neutralize SARS-CoV-2 in cell culture and hamsters.
著者: Metin Aksu / Priya Kumar / Thomas Güttler / Waltraud Taxer / Kathrin Gregor / Bianka Mußil / Oleh Rymarenko / Kim M Stegmann / Antje Dickmanns / Sabrina Gerber / Wencke Reineking / Claudia ...著者: Metin Aksu / Priya Kumar / Thomas Güttler / Waltraud Taxer / Kathrin Gregor / Bianka Mußil / Oleh Rymarenko / Kim M Stegmann / Antje Dickmanns / Sabrina Gerber / Wencke Reineking / Claudia Schulz / Timo Henneck / Ahmed Mohamed / Gerhard Pohlmann / Mehmet Ramazanoglu / Kemal Mese / Uwe Groß / Tamar Ben-Yedidia / Oded Ovadia / Dalit Weinstein Fischer / Merav Kamensky / Amir Reichman / Wolfgang Baumgärtner / Maren von Köckritz-Blickwede / Matthias Dobbelstein / Dirk Görlich /
要旨: The ongoing threat of COVID-19 has highlighted the need for effective prophylaxis and convenient therapies, especially for outpatient settings. We have previously developed highly potent single- ...The ongoing threat of COVID-19 has highlighted the need for effective prophylaxis and convenient therapies, especially for outpatient settings. We have previously developed highly potent single-domain (VHH) antibodies, also known as nanobodies, that target the Receptor Binding Domain (RBD) of the SARS-CoV-2 Spike protein and neutralize the Wuhan strain of the virus. In this study, we present a new generation of anti-RBD nanobodies with superior properties. The primary representative of this group, Re32D03, neutralizes Alpha to Delta as well as Omicron BA.2.75; other members neutralize, in addition, Omicron BA.1, BA.2, BA.4/5, and XBB.1. Crystal structures of RBD-nanobody complexes reveal how ACE2-binding is blocked and also explain the nanobodies' tolerance to immune escape mutations. Through the cryo-EM structure of the Ma16B06-BA.1 Spike complex, we demonstrated how a single nanobody molecule can neutralize a trimeric spike. We also describe a method for large-scale production of these nanobodies in Pichia pastoris, and for formulating them into aerosols. Exposing hamsters to these aerosols, before or even 24 h after infection with SARS-CoV-2, significantly reduced virus load, weight loss and pathogenicity. These results show the potential of aerosolized nanobodies for prophylaxis and therapy of coronavirus infections.
履歴
登録2023年11月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月20日-
マップ公開2023年12月20日-
更新2023年12月20日-
現状2023年12月20日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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添付画像

emd_18941.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_18941.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 42.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened map
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.05 Å/pix.
x 224 pix.
= 235.2 Å		1.05 Å/pix.
x 224 pix.
= 235.2 Å		1.05 Å/pix.
x 224 pix.
= 235.2 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.05 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.033
最小 - 最大-0.039773658 - 0.11497164
平均 (標準偏差)-0.00020236326 (±0.003282721)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ224224224
Spacing224224224
セルA=B=C: 235.19998 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_18941_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: unsharpened map

ファイルemd_18941_additional_1.map
注釈unsharpened map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: half map 2

ファイルemd_18941_half_map_1.map
注釈half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: half map 1

ファイルemd_18941_half_map_2.map
注釈half map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : SARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1 variant) in complex with VHH M...

全体名称: SARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1 variant) in complex with VHH Ma16B06 (sub-volume of two adjacent RBD-VHH modules)
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1 variant) in complex with VHH Ma16B06 (sub-volume of two adjacent RBD-VHH modules)
    • タンパク質・ペプチド: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein (BA.1)
    • タンパク質・ペプチド: VHH antibody (nanobody) Ma16B06

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超分子 #1: SARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1 variant) in complex with VHH M...

超分子名称: SARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1 variant) in complex with VHH Ma16B06 (sub-volume of two adjacent RBD-VHH modules)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Trimeric SARS-CoV-2 S (Spike) protein (BA.1 variant) in complex with VHH antibody (nanobody) Ma16B06 (one copy per protomer).
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS コロナウイルス)
株: BA.1
分子量理論値: 600 KDa

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分子 #1: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein (BA.1)

分子名称: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein (BA.1) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: The Spike protein is a trimeric assembly. The map only shows two adjacent receptor-binding domains (RBDs), associated with one VHH antibody (Ma16B06) each.
光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS コロナウイルス)
株: BA.1
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: VNLTTRTQLP PAYTNSFTRG VYYPDKVFRS SVLHSTQDLF LPFFSNVTWF HVISGTNGTK RFDNPVLPFN DGVYFASIEK SNIIRGWIFG TTLDSKTQSL LIVNNATNVV IKVCEFQFCN DPFLDHKNNK SWMESEFRVY SSANNCTFEY VSQPFLMDLE GKQGNFKNLR ...文字列:
VNLTTRTQLP PAYTNSFTRG VYYPDKVFRS SVLHSTQDLF LPFFSNVTWF HVISGTNGTK RFDNPVLPFN DGVYFASIEK SNIIRGWIFG TTLDSKTQSL LIVNNATNVV IKVCEFQFCN DPFLDHKNNK SWMESEFRVY SSANNCTFEY VSQPFLMDLE GKQGNFKNLR EFVFKNIDGY FKIYSKHTPI IVREPEDLPQ GFSALEPLVD LPIGINITRF QTLLALHRSY LTPGDSSSGW TAGAAAYYVG YLQPRTFLLK YNENGTITDA VDCALDPLSE TKCTLKSFTV EKGIYQTSNF RVQPTESIVR FPNITNLCPF DEVFNATRFA SVYAWNRKRI SNCVADYSVL YNLAPFFTFK CYGVSPTKLN DLCFTNVYAD SFVIRGDEVR QIAPGQTGNI ADYNYKLPDD FTGCVIAWNS NKLDSKVSGN YNYLYRLFRK SNLKPFERDI STEIYQAGNK PCNGVAGFNC YFPLRSYSFR PTYGVGHQPY RVVVLSFELL HAPATVCGPK KSTNLVKNKC VNFNFNGLKG TGVLTESNKK FLPFQQFGRD IADTTDAVRD PQTLEILDIT PCSFGGVSVI TPGTNTSNQV AVLYQGVNCT EVPVAIHADQ LTPTWRVYST GSNVFQTRAG CLIGAEYVNN SYECDIPIGA GICASYQTQT KSPGSASSVA SQSIIAYTMS LGAENSVAYS NNSIAIPTNF TISVTTEILP VSMTKTSVDC TMYICGDSTE CSNLLLQYGS FCTQLKRALT GIAVEQDKNT QEVFAQVKQI YKTPPIKYFG GFNFSQILPD PSKPSKRSPI EDLLFNKVTL ADAGFIKQYG DCLGDIAARD LICAQKFKGL TVLPPLLTDE MIAQYTSALL AGTITSGWTF GAGPALQIPF PMQMAYRFNG IGVTQNVLYE NQKLIANQFN SAIGKIQDSL SSTPSALGKL QDVVNHNAQA LNTLVKQLSS KFGAISSVLN DIFSRLDPPE AEVQIDRLIT GRLQSLQTYV TQQLIRAAEI RASANLAATK MSECVLGQSK RVDFCGKGYH LMSFPQSAPH GVVFLHVTYV PAQEKNFTTA PAICHDGKAH FPREGVFVSN GTHWFVTQRN FYEPQIITTD NTFVSGNCDV VIGIVNNTVY DPLQPELDSF KEELDKYFKN HTSPDVDLGD ISGINASVVN IQKEIDRLNE VAKNLNESLI DLQELGKYEQ GSGYIPEAPR DGQAYVRKDG EWVLLSTFLG RSLEVLFQGP GHHHHHHHHS AWSHPQFEKG GGSGGGGSGG SAWSHPQFEK

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分子 #2: VHH antibody (nanobody) Ma16B06

分子名称: VHH antibody (nanobody) Ma16B06 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Vicugna pacos (アルパカ)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
GSQVQLVESG GGLVRTGGSL RLSCAASGSI LQIWAMKWYR QAPGLQREWI ATIPNSGEPF YASSVEGRFT GSRENEETVY LYLNNLEPED TAVYYCEVNE GVPVREYWGQ GTQVTVSSTS

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度2.0 mg/mL
緩衝液pH: 8 / 構成要素:
濃度名称
2.0 mMTris/HCl pH 8.0
150.0 mMNaCl
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細monodisperse material eluted from a size exclusion column (Superose 6 Increase 3.2/300, Cytiva)

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 77.0 K / 最高: 77.0 K
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
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 7592 / 平均露光時間: 0.075 sec. / 平均電子線量: 39.67 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: 50.0 µm / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.0 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 81000
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

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画像解析

詳細Warp 1.0.9 (Tegunov and Cramer, 2019) was used (in parallel to data acquisition) for motion correction, dose weighting and CTF estimation.
粒子像選択選択した数: 3510830
詳細: Warp 1.0.9 (Tegunov and Cramer, 2019) was used (in parallel to data acquisition) for particle selection.
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

13106

最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 219553
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 4 / 平均メンバー数/クラス: 79600 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化プロトコル: RIGID BODY FIT

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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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