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万見
- EMDB-21377: Cryo-electron microscopy structure of mouse coronavirus spike pro... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21377
タイトルCryo-electron microscopy structure of mouse coronavirus spike protein complexed with its murine receptor
マップデータCryoEM density map of MHV spike ectodomain complex with its receptor CEACAM1a
試料
  • 複合体: MHV Spike and CEACAM1a Complex
    • 複合体: Spike glycoprotein
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • 複合体: Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1
      • タンパク質・ペプチド: Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードMHV spike / CEACAM1a / Complex / Glycoprotein / Viral protein
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of activation-induced cell death of T cells / CD4-positive, alpha-beta T cell activation / Fibronectin matrix formation / granulocyte colony-stimulating factor receptor binding / Post-translational modification: synthesis of GPI-anchored proteins / regulation of endothelial cell differentiation / insulin receptor internalization / negative regulation of cytotoxic T cell degranulation / calcium-independent cell-cell adhesion via plasma membrane cell-adhesion molecules / granulocyte colony-stimulating factor signaling pathway ...positive regulation of activation-induced cell death of T cells / CD4-positive, alpha-beta T cell activation / Fibronectin matrix formation / granulocyte colony-stimulating factor receptor binding / Post-translational modification: synthesis of GPI-anchored proteins / regulation of endothelial cell differentiation / insulin receptor internalization / negative regulation of cytotoxic T cell degranulation / calcium-independent cell-cell adhesion via plasma membrane cell-adhesion molecules / granulocyte colony-stimulating factor signaling pathway / regulation of homophilic cell adhesion / negative regulation of hepatocyte proliferation / regulation of sprouting angiogenesis / regulation of epidermal growth factor receptor signaling pathway / regulation of blood vessel remodeling / negative regulation of lipid biosynthetic process / negative regulation of natural killer cell mediated cytotoxicity directed against tumor cell target / negative regulation of T cell mediated cytotoxicity / regulation of endothelial cell migration / negative regulation of granulocyte differentiation / regulation of phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signal transduction / insulin catabolic process / Cell surface interactions at the vascular wall / common myeloid progenitor cell proliferation / negative regulation of interleukin-1 production / Toll-like receptor binding / negative regulation of fatty acid biosynthetic process / positive regulation of vasculogenesis / Peyer's patch development / positive regulation of CD4-positive, alpha-beta T cell activation / positive regulation of calcineurin-NFAT signaling cascade / negative regulation of platelet aggregation / bile acid transmembrane transporter activity / positive regulation of CD4-positive, alpha-beta T cell proliferation / cell-cell junction organization / negative regulation of JNK cascade / negative regulation of vascular permeability / virion binding / negative regulation of bone resorption / wound healing, spreading of cells / negative regulation of cytokine production / ciliary membrane / positive regulation of immunoglobulin production / positive regulation of CD8-positive, alpha-beta T cell activation / CD8-positive, alpha-beta T cell activation / negative regulation of interleukin-2 production / negative regulation of T cell receptor signaling pathway / microvillus membrane / bile acid and bile salt transport / blood vessel development / homophilic cell adhesion via plasma membrane adhesion molecules / negative regulation of osteoclast differentiation / lateral plasma membrane / regulation of ERK1 and ERK2 cascade / positive regulation of T cell proliferation / transport vesicle / negative regulation of T cell proliferation / Neutrophil degranulation / protein tyrosine kinase binding / basal plasma membrane / negative regulation of protein kinase activity / adherens junction / positive regulation of JNK cascade / regulation of cell growth / cellular response to insulin stimulus / cell junction / cell-cell junction / virus receptor activity / host cell Golgi apparatus / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated virion attachment to host cell / calmodulin binding / protein dimerization activity / apical plasma membrane / endocytosis involved in viral entry into host cell / symbiont entry into host cell / external side of plasma membrane / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / host cell plasma membrane / virion membrane / cell surface / protein homodimerization activity / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
: / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, murine hepatitis virus-like / Immunoglobulin domain / Spike glycoprotein S2, coronavirus, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S2, intravirion / Immunoglobulin domain / Immunoglobulin subtype 2 / Immunoglobulin C-2 Type / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin V-set domain ...: / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, murine hepatitis virus-like / Immunoglobulin domain / Spike glycoprotein S2, coronavirus, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S2, intravirion / Immunoglobulin domain / Immunoglobulin subtype 2 / Immunoglobulin C-2 Type / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin subtype / Immunoglobulin / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / 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 1 (HR1) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2 / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein / Cell adhesion molecule CEACAM1 / CEA cell adhesion molecule 1
類似検索 - 構成要素
生物種Murine coronavirus (strain A59) (ウイルス) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.94 Å
データ登録者Shang J / Wan YS
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01AI089728 米国
引用ジャーナル: PLoS Pathog / 年: 2020
タイトル: Structure of mouse coronavirus spike protein complexed with receptor reveals mechanism for viral entry.
著者: Jian Shang / Yushun Wan / Chang Liu / Boyd Yount / Kendra Gully / Yang Yang / Ashley Auerbach / Guiqing Peng / Ralph Baric / Fang Li /
要旨: Coronaviruses recognize a variety of receptors using different domains of their envelope-anchored spike protein. How these diverse receptor recognition patterns affect viral entry is unknown. Mouse ...Coronaviruses recognize a variety of receptors using different domains of their envelope-anchored spike protein. How these diverse receptor recognition patterns affect viral entry is unknown. Mouse hepatitis coronavirus (MHV) is the only known coronavirus that uses the N-terminal domain (NTD) of its spike to recognize a protein receptor, CEACAM1a. Here we determined the cryo-EM structure of MHV spike complexed with mouse CEACAM1a. The trimeric spike contains three receptor-binding S1 heads sitting on top of a trimeric membrane-fusion S2 stalk. Three receptor molecules bind to the sides of the spike trimer, where three NTDs are located. Receptor binding induces structural changes in the spike, weakening the interactions between S1 and S2. Using protease sensitivity and negative-stain EM analyses, we further showed that after protease treatment of the spike, receptor binding facilitated the dissociation of S1 from S2, allowing S2 to transition from pre-fusion to post-fusion conformation. Together these results reveal a new role of receptor binding in MHV entry: in addition to its well-characterized role in viral attachment to host cells, receptor binding also induces the conformational change of the spike and hence the fusion of viral and host membranes. Our study provides new mechanistic insight into coronavirus entry and highlights the diverse entry mechanisms used by different viruses.
履歴
登録2020年2月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年3月4日-
マップ公開2020年3月4日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11月6日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.00869
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.00869
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6vsj
  • 表面レベル: 0.015
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_21377.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_21377.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈CryoEM density map of MHV spike ectodomain complex with its receptor CEACAM1a
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.)
1.06 Å/pix.
x 320 pix.
= 339.2 Å		1.06 Å/pix.
x 320 pix.
= 339.2 Å		1.06 Å/pix.
x 320 pix.
= 339.2 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: 1.06 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: 0.00869 / ムービー #1: 0.00869
最小 - 最大-0.042848907 - 0.08298864
平均 (標準偏差)-0.00014359807 (±0.0025173603)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 339.19998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.061.061.06
M x/y/z320320320
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z339.200339.200339.200
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ512512512
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS320320320
D min/max/mean-0.0430.083-0.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_21377_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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試料の構成要素

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全体 : MHV Spike and CEACAM1a Complex

全体名称: MHV Spike and CEACAM1a Complex
要素
  • 複合体: MHV Spike and CEACAM1a Complex
    • 複合体: Spike glycoprotein
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • 複合体: Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1
      • タンパク質・ペプチド: Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: MHV Spike and CEACAM1a Complex

超分子名称: MHV Spike and CEACAM1a Complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Murine coronavirus (strain A59) (ウイルス) / 株: A59

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超分子 #2: Spike glycoprotein

超分子名称: Spike glycoprotein / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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超分子 #3: Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1

超分子名称: Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1
タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2

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分子 #1: Spike glycoprotein

分子名称: Spike glycoprotein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Murine coronavirus (strain A59) (ウイルス) / 株: A59
分子量理論値: 141.118797 KDa
組換発現生物種: Baculovirus expression vector pFastBac1-HM (ウイルス)
配列文字列: MKFLVNVALV FMVVYISYIY AYIGDFRCIQ LVNSNGANVS APSISTETVE VSQGLGTYYV LDRVYLNATL LLTGYYPVDG SKFRNLALR GTNSVSLSWF QPPYLNQFND GIFAKVQNLK TSTPSGATAY FPTIVIGSLF GYTSYTVVIE PYNGVIMASV C QYTICQLP ...文字列:
MKFLVNVALV FMVVYISYIY AYIGDFRCIQ LVNSNGANVS APSISTETVE VSQGLGTYYV LDRVYLNATL LLTGYYPVDG SKFRNLALR GTNSVSLSWF QPPYLNQFND GIFAKVQNLK TSTPSGATAY FPTIVIGSLF GYTSYTVVIE PYNGVIMASV C QYTICQLP YTDCKPNTNG NKLIGFWHTD VKPPICVLKR NFTLNVNADA FYFHFYQHGG TFYAYYADKP SATTFLFSVY IG DILTQYY VLPFICNPTA GSTFAPRYWV TPLVKRQYLF NFNQKGVITS AVDCASSYTS EIKCKTQSML PSTGVYELSG YTV QPVGVV YRRVANLPAC NIEEWLTARS VPSPLNWERK TFQNCNFNLS SLLRYVQAES LFCNNIDASK VYGRCFGSIS VDKF AVPRS RQVDLQLGNS GFLQTANYKI DTAATSCQLH YTLPKNNVTI NNHNPSSWNR RYGFNDAGVF GKNQHDVVYA QQCFT VRSS FCPCAQPDIV SPCTTQTKPK SAFVNVGDHC EGLGVLEDNC GNADPHKGCI CANNSFIGWS HDTCLVNDRC QIFANI LLN GINSGTTCST DLQLPNTEVV TGICVKYDLY GITGQGVFKE VKADYYNSWQ TLLYDVNGNL NGFRDLTTNK TYTIRSC YS GRVSAAFHKD APEPALLYRN INCSYVFSNN ISREENPLNY FDSYLGCVVN ADNRTDEALP NCDLRMGAGL CVDYSKSR R AHRSVSTGYR LTTFEPYTPM LVNDSVQSVD GLYEMQIPTN FTIGHHEEFI QTRSPKVTID CAAFVCGDNT ACRQQLVEY GSFCVNVNAI LNEVNNLLDN MQLQVASALM QGVTISSRLP DGISGPIDDI NFSPLLGCIG STCAEDGNGP SAIRGRSAIE DLLFDKVKL SDVGFVEAYN NCTGGQEVRD LLCVQSFNGI KVLPPVLSES QISGYTTGAT AAAMFPPWSA AAGVPFSLSV Q YRINGLGV TMNVLSENQK MIASAFNNAL GAIQDGFDAT NSALGKIQSV VNANAEALNN LLNQLSNRFG AISASLQEIL TR LEAVEAK AQIDRLINGR LTALNAYISK QLSDSTLIKV SAAQAIEKVN ECVKSQTTRI NFCGNGNHIL SLVQNAPYGL YFI HFSYVP ISFTTANVSP GLCISGDRGL APKAGYFVQD DGEWKFTGSS YYYPEPITDK NSVIMSSCAV NYTKAPEVFL NTSI PNPPD FKEELDKWFK NQTSIAPDLS LDFEKLNVTL IKRMKQIEDK IEEIESKQKK IENEIARIKK IKHHHHHHHH

UniProtKB: Spike glycoprotein

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分子 #2: Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1

分子名称: Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.678691 KDa
組換発現生物種: Baculovirus expression vector pFastBac1-HM (ウイルス)
配列文字列: EVTIEAVPPQ VAEDNNVLLL VHNLPLALGA FAWYKGNTTA IDKEIARFVP NSNMNFTGQA YSGREIIYSN GSLLFQMITM KDMGVYTLD MTDENYRRTQ ATVRFHVHQP VTQPFLQVTN TTVKELDSVT LTCLSNDIGA NIQWLFNSQS LQLTERMTLS Q NNSILRID ...文字列:
EVTIEAVPPQ VAEDNNVLLL VHNLPLALGA FAWYKGNTTA IDKEIARFVP NSNMNFTGQA YSGREIIYSN GSLLFQMITM KDMGVYTLD MTDENYRRTQ ATVRFHVHQP VTQPFLQVTN TTVKELDSVT LTCLSNDIGA NIQWLFNSQS LQLTERMTLS Q NNSILRID PIKREDAGEY QCEISNPVSV RRSNSIKLDI IFDPHHHHHH

UniProtKB: Cell adhesion molecule CEACAM1

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分子 #3: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 12 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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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0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 構成要素:
濃度名称
20.0 mMTris-HCl
200.0 mMNaCl
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 平均電子線量: 77.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.94 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 82923
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: OTHER
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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