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- EMDB-25915: SARS-CoV-2 endoribonuclease Nsp15 bound to dsRNA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25915
タイトルSARS-CoV-2 endoribonuclease Nsp15 bound to dsRNA
マップデータSARS-CoV-2 endoribonuclease Nsp15 bound to dsRNA
試料
  • 複合体: Structural Basis for dsRNA cleavage by the SARS-CoV-2 Endoribonuclease
    • タンパク質・ペプチド: Uridylate-specific endoribonuclease nsp15
    • RNA: RNA (31-MER)
    • RNA: RNA (31-MER)
キーワードendoribonuclease / VIRAL PROTEIN / VIRAL PROTEIN-RNA complex
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
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 Nonstructural protein 13, 1B domain ...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 Nonstructural protein 13, 1B domain / Coronavirus Non-structural protein 13, zinc-binding domain / Coronavirus Nonstructural protein 13, stalk domain / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / Coronavirus Nsp12 Interface domain profile. / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / Coronavirus Nsp12 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) 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 / Nidovirus 2-O-methyltransferase / Coronavirus replicase NSP15, middle domain / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerisation / Nidovirus 2'-O-methyltransferase (2'-O-MTase) domain profile. / Non-structural protein NSP16, coronavirus-like / Non-structural protein 14, coronavirus / RNA polymerase, N-terminal, coronavirus / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease domain / Coronavirus 2'-O-methyltransferase / Coronavirus proofreading exoribonuclease / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase, N-terminal / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease (ExoN) domain profile. / 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 / 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 / (+) RNA virus helicase core domain / (+)RNA virus helicase core domain profile. / Carbamoyl-phosphate synthase subdomain signature 2. / 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 / Betacoronavirus single-stranded poly(A) binding domain / 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 / Coronavirus replicase NSP2, N-terminal / : / Coronavirus replicase NSP2, C-terminal / NSP1, globular domain, alpha/betacoronavirus / Coronavirus (CoV) Nsp2 middle domain profile. / 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 / : / Coronavirus 3Ecto domain profile. / NSP3, second ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / Coronavirus Nsp3a Ubl domain profile. / Coronavirus Nsp3d Ubl domain profile. / : / NSP3, first ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / Coronavirus (CoV) Nsp3 Y domain profile. / Coronavirus replicase NSP7 / Peptidase family C16 domain 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) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Frazier MN / Krahn JM
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ZIA ES103247 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ZIC ES103326 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)1ZIAES103340 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2022
タイトル: Flipped Over U: Structural Basis for dsRNA Cleavage by the SARS-CoV-2 Endoribonuclease.
著者: Meredith N Frazier / Isha M Wilson / Juno M Krahn / Kevin John Butay / Lucas B Dillard / Mario J Borgnia / Robin E Stanley /
要旨: Coronaviruses generate double-stranded (ds) RNA intermediates during viral replication that can activate host immune sensors. To evade activation of the host pattern recognition receptor MDA5, ...Coronaviruses generate double-stranded (ds) RNA intermediates during viral replication that can activate host immune sensors. To evade activation of the host pattern recognition receptor MDA5, coronaviruses employ Nsp15, which is uridine-specific endoribonuclease. Nsp15 is proposed to associate with the coronavirus replication-transcription complex within double-membrane vesicles to cleave these dsRNA intermediates. How Nsp15 recognizes and processes dsRNA is poorly understood because previous structural studies of Nsp15 have been limited to small single-stranded (ss) RNA substrates. Here we present cryo-EM structures of SARS-CoV-2 Nsp15 bound to a 52nt dsRNA. We observed that the Nsp15 hexamer forms a platform for engaging dsRNA across multiple protomers. The structures, along with site-directed mutagenesis and RNA cleavage assays revealed critical insight into dsRNA recognition and processing. To process dsRNA Nsp15 utilizes a base-flipping mechanism to properly orient the uridine within the active site for cleavage. Our findings show that Nsp15 is a distinctive endoribonuclease that can cleave both ss- and dsRNA effectively.
履歴
登録2022年1月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年3月23日-
マップ公開2022年3月23日-
更新2024年6月5日-
現状2024年6月5日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_25915.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_25915.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈SARS-CoV-2 endoribonuclease Nsp15 bound to dsRNA
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.)
0.92 Å/pix.
x 256 pix.
= 234.509 Å		0.92 Å/pix.
x 256 pix.
= 234.509 Å		0.92 Å/pix.
x 256 pix.
= 234.509 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: 0.91605 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: 0.3
最小 - 最大-2.6524734 - 4.150408
平均 (標準偏差)0.004662689 (±0.10740306)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 234.5088 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Structural Basis for dsRNA cleavage by the SARS-CoV-2 Endoribonuclease

全体名称: Structural Basis for dsRNA cleavage by the SARS-CoV-2 Endoribonuclease
要素
  • 複合体: Structural Basis for dsRNA cleavage by the SARS-CoV-2 Endoribonuclease
    • タンパク質・ペプチド: Uridylate-specific endoribonuclease nsp15
    • RNA: RNA (31-MER)
    • RNA: RNA (31-MER)

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超分子 #1: Structural Basis for dsRNA cleavage by the SARS-CoV-2 Endoribonuclease

超分子名称: Structural Basis for dsRNA cleavage by the SARS-CoV-2 Endoribonuclease
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 250 KDa

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分子 #1: Uridylate-specific endoribonuclease nsp15

分子名称: Uridylate-specific endoribonuclease nsp15 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; -
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 39.246684 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SLEMSLENVA FNVVNKGHFD GQQGEVPVSI INNTVYTKVD GVDVELFENK TTLPVNVAFE LWAKRNIKPV PEVKILNNLG VDIAANTVI WDYKRDAPAH ISTIGVCSMT DIAKKPTETI CAPLTVFFDG RVDGQVDLFR NARNGVLITE GSVKGLQPSV G PKQASLNG ...文字列:
SLEMSLENVA FNVVNKGHFD GQQGEVPVSI INNTVYTKVD GVDVELFENK TTLPVNVAFE LWAKRNIKPV PEVKILNNLG VDIAANTVI WDYKRDAPAH ISTIGVCSMT DIAKKPTETI CAPLTVFFDG RVDGQVDLFR NARNGVLITE GSVKGLQPSV G PKQASLNG VTLIGEAVKT QFNYYKKVDG VVQQLPETYF TQSRNLQEFK PRSQMEIDFL ELAMDEFIER YKLEGYAFEA IV YGDFSHS QLGGLHLLIG LAKRFKESPF ELEDFIPMDS TVKNYFITDA QTGSSKCVCS VIDLLLDDFV EIIKSQDLSV VSK VVKVTI DYTEISFMLW CKDGHVETFY PKLQ

UniProtKB: Replicase polyprotein 1ab

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分子 #2: RNA (31-MER)

分子名称: RNA (31-MER) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 16.781023 KDa
配列文字列:
GGAGGUAGUA GGUUGUAUAG UAGUAAGACC AGACCCUAGA CCAAUUCAUG CC

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分子 #3: RNA (31-MER)

分子名称: RNA (31-MER) / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 16.528768 KDa
配列文字列:
GGCAUGAAUU GGUCUAGGGU CUGGUCUUAC UACUAUACAA CCUACUACCU CC

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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

緩衝液pH: 7.5
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 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
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: -1.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm
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 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 396312
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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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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