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- EMDB-22898: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 ORF3a -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22898
タイトルCryo-EM structure of SARS-CoV-2 ORF3a
マップデータSharpened and locally filtered map
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 protein 3A in lipid nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: ORF3a protein
    • タンパク質・ペプチド: Apolipoprotein A-I
  • リガンド: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • リガンド: water
キーワードSARS-CoV-2 / coronavirus / transport protein / viral protein / viroporin / membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


host cell lysosome / symbiont-mediated activation of host reticulophagy / Maturation of protein 3a / Defective ABCA1 causes TGD / high-density lipoprotein particle receptor binding / peptidyl-methionine modification / HDL clearance / spherical high-density lipoprotein particle / Scavenging by Class B Receptors / negative regulation of response to cytokine stimulus ...host cell lysosome / symbiont-mediated activation of host reticulophagy / Maturation of protein 3a / Defective ABCA1 causes TGD / high-density lipoprotein particle receptor binding / peptidyl-methionine modification / HDL clearance / spherical high-density lipoprotein particle / Scavenging by Class B Receptors / negative regulation of response to cytokine stimulus / protein oxidation / regulation of intestinal cholesterol absorption / vitamin transport / blood vessel endothelial cell migration / cholesterol import / SARS-CoV-2 modulates autophagy / negative regulation of heterotypic cell-cell adhesion / high-density lipoprotein particle binding / ABC transporters in lipid homeostasis / apolipoprotein A-I receptor binding / apolipoprotein receptor binding / negative regulation of cell adhesion molecule production / negative regulation of cytokine production involved in immune response / HDL assembly / negative regulation of very-low-density lipoprotein particle remodeling / phosphatidylcholine biosynthetic process / glucocorticoid metabolic process / acylglycerol homeostasis / phosphatidylcholine-sterol O-acyltransferase activator activity / positive regulation of phospholipid efflux / Chylomicron remodeling / cellular response to lipoprotein particle stimulus / Chylomicron assembly / high-density lipoprotein particle clearance / phospholipid efflux / chylomicron / high-density lipoprotein particle remodeling / positive regulation of cholesterol metabolic process / reverse cholesterol transport / lipid storage / phospholipid homeostasis / high-density lipoprotein particle assembly / chemorepellent activity / low-density lipoprotein particle / lipoprotein biosynthetic process / cholesterol transfer activity / cholesterol transport / high-density lipoprotein particle / very-low-density lipoprotein particle / endothelial cell proliferation / regulation of Cdc42 protein signal transduction / HDL remodeling / : / cholesterol efflux / Scavenging by Class A Receptors / triglyceride homeostasis / voltage-gated calcium channel complex / adrenal gland development / negative regulation of interleukin-1 beta production / host cell endoplasmic reticulum / negative chemotaxis / cholesterol binding / cholesterol biosynthetic process / amyloid-beta formation / positive regulation of Rho protein signal transduction / monoatomic ion channel activity / endocytic vesicle / positive regulation of cholesterol efflux / negative regulation of tumor necrosis factor-mediated signaling pathway / Scavenging of heme from plasma / SARS-CoV-2 targets host intracellular signalling and regulatory pathways / cholesterol metabolic process / Retinoid metabolism and transport / positive regulation of stress fiber assembly / heat shock protein binding / voltage-gated potassium channel complex / endocytic vesicle lumen / positive regulation of substrate adhesion-dependent cell spreading / positive regulation of phagocytosis / molecular function activator activity / cholesterol homeostasis / integrin-mediated signaling pathway / Post-translational protein phosphorylation / Heme signaling / PPARA activates gene expression / phospholipid binding / negative regulation of inflammatory response / cytoplasmic side of plasma membrane / Regulation of Insulin-like Growth Factor (IGF) transport and uptake by Insulin-like Growth Factor Binding Proteins (IGFBPs) / Platelet degranulation / extracellular vesicle / : / amyloid-beta binding / cytoplasmic vesicle / secretory granule lumen / host cell endosome / blood microparticle / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / Induction of Cell-Cell Fusion
類似検索 - 分子機能
Protein 3a, betacoronavirus / 3a-like viroporin, transmembrane domain, alpha/betacoronavirus / 3a-like viroporin, cytosolic domain, alpha/betacoronavirus / Betacoronavirus viroporin / Coronavirus (CoV) 3a-like viroporin trans-membrane (TM) domain profile. / Coronavirus (CoV) 3a-like viroporin cytosolic (CD) domain profile. / Apolipoprotein A/E / : / Apolipoprotein A1/A4/E domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Apolipoprotein A-I / ORF3a protein
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.08 Å
データ登録者Kern DM / Hoel CM
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM123496 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM128263 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM structure of the SARS-CoV-2 3a ion channel in lipid nanodiscs.
著者: David M Kern / Ben Sorum / Sonali S Mali / Christopher M Hoel / Savitha Sridharan / Jonathan P Remis / Daniel B Toso / Abhay Kotecha / Diana M Bautista / Stephen G Brohawn /
要旨: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the virus that causes the coronavirus disease 2019 (COVID-19). SARS-CoV-2 encodes three putative ion channels: E, 8a, and 3a. 3a is ...Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the virus that causes the coronavirus disease 2019 (COVID-19). SARS-CoV-2 encodes three putative ion channels: E, 8a, and 3a. 3a is expressed in SARS patient tissue and anti-3a antibodies are observed in patient plasma. 3a has been implicated in viral release, inhibition of autophagy, inflammasome activation, and cell death and its deletion reduces viral titer and morbidity in mice, raising the possibility that 3a could be an effective vaccine or therapeutic target. Here, we present the first cryo-EM structures of SARS-CoV-2 3a to 2.1 Å resolution and demonstrate 3a forms an ion channel in reconstituted liposomes. The structures in lipid nanodiscs reveal 3a dimers and tetramers adopt a novel fold with a large polar cavity that spans halfway across the membrane and is accessible to the cytosol and the surrounding bilayer through separate water- and lipid-filled openings. Electrophysiology and fluorescent ion imaging experiments show 3a forms Ca-permeable non-selective cation channels. We identify point mutations that alter ion permeability and discover polycationic inhibitors of 3a channel activity. We find 3a-like proteins in multiple and lineages that infect bats and humans. These data show 3a forms a functional ion channel that may promote COVID-19 pathogenesis and suggest targeting 3a could broadly treat coronavirus diseases.
履歴
登録2020年10月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年11月18日-
マップ公開2020年11月18日-
更新2024年5月29日-
現状2024年5月29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: 0.6
  • 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: 0.6
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7kjr
  • 表面レベル: 0.6
  • 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_22898.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_22898.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened and locally filtered 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.)
0.73 Å/pix.
x 300 pix.
= 218.1 Å		0.73 Å/pix.
x 300 pix.
= 218.1 Å		0.73 Å/pix.
x 300 pix.
= 218.1 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: 0.727 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: 0.7 / ムービー #1: 0.6
最小 - 最大-2.3187268 - 3.9089978
平均 (標準偏差)0.0021007755 (±0.067432046)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 218.1 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.7270.7270.727
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z218.100218.100218.100
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ600600600
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-2.3193.9090.002

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添付データ

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追加マップ: Density modified map

ファイルemd_22898_additional_1.map
注釈Density modified 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_22898_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_22898_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 protein 3A in lipid nanodiscs

全体名称: SARS-CoV-2 protein 3A in lipid nanodiscs
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 protein 3A in lipid nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: ORF3a protein
    • タンパク質・ペプチド: Apolipoprotein A-I
  • リガンド: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • リガンド: water

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超分子 #1: SARS-CoV-2 protein 3A in lipid nanodiscs

超分子名称: SARS-CoV-2 protein 3A in lipid nanodiscs / 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: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 62 KDa

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分子 #1: ORF3a protein

分子名称: ORF3a protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 32.165902 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MDLFMRIFTI GTVTLKQGEI KDATPSDFVR ATATIPIQAS LPFGWLIVGV ALLAVFQSAS KIITLKKRWQ LALSKGVHFV CNLLLLFVT VYSHLLLVAA GLEAPFLYLY ALVYFLQSIN FVRIIMRLWL CWKCRSKNPL LYDANYFLCW HTNCYDYCIP Y NSVTSSIV ...文字列:
MDLFMRIFTI GTVTLKQGEI KDATPSDFVR ATATIPIQAS LPFGWLIVGV ALLAVFQSAS KIITLKKRWQ LALSKGVHFV CNLLLLFVT VYSHLLLVAA GLEAPFLYLY ALVYFLQSIN FVRIIMRLWL CWKCRSKNPL LYDANYFLCW HTNCYDYCIP Y NSVTSSIV ITSGDGTTSP ISEHDYQIGG YTEKWESGVK DCVVLHSYFT SDYYQLYSTQ LSTDTGVEHV TFFIYNKIVD EP EEHVQIH TIDGSSGVVN PVMEPIYDEP TTTTSVPLSN SLEVLFQ

UniProtKB: ORF3a protein

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分子 #2: Apolipoprotein A-I

分子名称: Apolipoprotein A-I / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 24.647678 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: HHHHHHHDYD IPTTENLYFQ GSTFSKLREQ LGPVTQEFWD NLEKETEGLR QEMSKDLEEV KAKVQPYLDD FQKKWQEEME LYRQKVEPL RAELQEGARQ KLHELQEKLS PLGEEMRDRA RAHVDALRTH LAPYSDELRQ RLAARLEALK ENGGARLAEY H AKATEHLS ...文字列:
HHHHHHHDYD IPTTENLYFQ GSTFSKLREQ LGPVTQEFWD NLEKETEGLR QEMSKDLEEV KAKVQPYLDD FQKKWQEEME LYRQKVEPL RAELQEGARQ KLHELQEKLS PLGEEMRDRA RAHVDALRTH LAPYSDELRQ RLAARLEALK ENGGARLAEY H AKATEHLS TLSEKAKPAL EDLRQGLLPV LESFKVSFLS ALEEYTKKLN TQ

UniProtKB: Apolipoprotein A-I

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分子 #3: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine

分子名称: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: PEE
分子量理論値: 744.034 Da
Chemical component information

ChemComp-PEE:
1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / DOPE, リン脂質*YM

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 122 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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1.1 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC8H18N2O4SHEPES
150.0 mMKClPotassium Chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 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 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 1 blot force 5 second wait time 3 second blot time.

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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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 50.0 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: OTHER / 詳細: Ab initio model
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.08 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 91218
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-7kjr:
Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 ORF3a

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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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