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- EMDB-35930: CryoEM structure of SARS CoV-2 RBD and Aptamer complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35930
タイトルCryoEM structure of SARS CoV-2 RBD and Aptamer complex
マップデータProtein:RBD_Fab_AM032_AM047, EM: Titan krios 300keV, Dose:50, Defocus:-0.8 to -2.0, Magnification: 105k, movies: 11743 plus 9597, Map:from 3DFlex reconstruction
試料
  • 複合体: RBD_Fab_AM032_AM047 complex
    • DNA: AM032-0
    • DNA: AM047-0
    • タンパク質・ペプチド: Fab Light chain (REGN10987)
    • タンパク質・ペプチド: Fab heavy chain (REGN10987)
    • タンパク質・ペプチド: Spike protein S1
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードAptamer / SARS CoV-2 RBD / Inhibitor / NapdU / VIRAL PROTEIN / VIRAL PROTEIN-IMMUNE SYSTEM-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane ...Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / membrane fusion / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / membrane / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / 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 ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / 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 2 (HR2) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2 / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein
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) / 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: 3.3 Å
データ登録者Rahman MS / Jang SK / Lee JO
資金援助 韓国, 1件
OrganizationGrant number国
National Research Foundation (NRF, Korea)NRF-2019M3E5D6063871 韓国
引用ジャーナル: Molecules / 年: 2023
タイトル: Structure-Guided Development of Bivalent Aptamers Blocking SARS-CoV-2 Infection.
著者: Md Shafiqur Rahman / Min Jung Han / Sang Won Kim / Seong Mu Kang / Bo Ri Kim / Heesun Kim / Chang Jun Lee / Jung Eun Noh / Hanseong Kim / Jie-Oh Lee / Sung Key Jang /
要旨: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has caused devastation to human society through its high virulence, infectivity, and genomic mutations, which reduced the efficacy of ...Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has caused devastation to human society through its high virulence, infectivity, and genomic mutations, which reduced the efficacy of vaccines. Here, we report the development of aptamers that effectively interfere with SARS-CoV-2 infection by targeting its spike protein, which plays a pivotal role in host cell entry of the virus through interaction with the viral receptor angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2). To develop highly effective aptamers and to understand their mechanism in inhibiting viral infection, we determined the three-dimensional (3D) structures of aptamer/receptor-binding domain (RBD) complexes using cryogenic electron microscopy (cryo-EM). Moreover, we developed bivalent aptamers targeting two distinct regions of the RBD in the spike protein that directly interact with ACE2. One aptamer interferes with the binding of ACE2 by blocking the ACE2-binding site in RBD, and the other aptamer allosterically inhibits ACE2 by binding to a distinct face of RBD. Using the 3D structures of aptamer-RBD complexes, we minimized and optimized these aptamers. By combining the optimized aptamers, we developed a bivalent aptamer that showed a stronger inhibitory effect on virus infection than the component aptamers. This study confirms that the structure-based aptamer-design approach has a high potential in developing antiviral drugs against SARS-CoV-2 and other viruses.
履歴
登録2023年4月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月21日-
マップ公開2023年6月21日-
更新2023年7月12日-
現状2023年7月12日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_35930.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_35930.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Protein:RBD_Fab_AM032_AM047, EM: Titan krios 300keV, Dose:50, Defocus:-0.8 to -2.0, Magnification: 105k, movies: 11743 plus 9597, Map:from 3DFlex reconstruction
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.82 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.00454
最小 - 最大-0.0091261305 - 0.019595627
平均 (標準偏差)0.000060948805 (±0.00059930043)
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: 209.92 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Half map A

ファイルemd_35930_half_map_1.map
注釈Half map A
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 B

ファイルemd_35930_half_map_2.map
注釈Half map B
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 : RBD_Fab_AM032_AM047 complex

全体名称: RBD_Fab_AM032_AM047 complex
要素
  • 複合体: RBD_Fab_AM032_AM047 complex
    • DNA: AM032-0
    • DNA: AM047-0
    • タンパク質・ペプチド: Fab Light chain (REGN10987)
    • タンパク質・ペプチド: Fab heavy chain (REGN10987)
    • タンパク質・ペプチド: Spike protein S1
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: RBD_Fab_AM032_AM047 complex

超分子名称: RBD_Fab_AM032_AM047 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
株: Wuhan
分子量理論値: 124 KDa

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分子 #1: AM032-0

分子名称: AM032-0 / タイプ: dna / ID: 1 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 26.51775 KDa
配列文字列: (DT)(DA)(DT)(DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DG)(DT) (DC)(DC)(DT)(DG)(DC)(DC)(DT)(DT)(DT)(DG) (DC)(DG)(DG)(DA)(DG)(DG)(85Y)(DG)(DA) (DA)(DC)(DC)(85Y)(85Y)(DA)(DC)(DG)(85Y) (85Y)(DC)(DA)(DA)(DC)(85Y) ...文字列:
(DT)(DA)(DT)(DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DG)(DT) (DC)(DC)(DT)(DG)(DC)(DC)(DT)(DT)(DT)(DG) (DC)(DG)(DG)(DA)(DG)(DG)(85Y)(DG)(DA) (DA)(DC)(DC)(85Y)(85Y)(DA)(DC)(DG)(85Y) (85Y)(DC)(DA)(DA)(DC)(85Y)(DG)(DG)(DA)(85Y) (DC)(DG)(85Y)(DG)(85Y)(DG)(85Y)(DA) (DG) (DG)(85Y)(DA)(DC)(DA)(DC)(DC)(DG)(DA)(DC) (DA)(DG)(DC)(DC)(DA)(DC)(DC)(DC) (DA) (DG)(DA)(DA)(DA)

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分子 #2: AM047-0

分子名称: AM047-0 / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 18.034312 KDa
配列文字列: (DC)(DT)(DG)(85Y)(DC)(DG)(DG)(85Y)(DA)(DA) (DG)(DG)(DG)(DA)(DG)(DC)(85Y)(DA)(DG) (85Y)(DG)(85Y)(DA)(85Y)(DG)(DC)(DC)(DC)(DC) (85Y)(DG)(DA)(DG)(85Y)(85Y)(DG)(DG) (DG) (DG)(DA)(85Y)(DA)(85Y) ...文字列:
(DC)(DT)(DG)(85Y)(DC)(DG)(DG)(85Y)(DA)(DA) (DG)(DG)(DG)(DA)(DG)(DC)(85Y)(DA)(DG) (85Y)(DG)(85Y)(DA)(85Y)(DG)(DC)(DC)(DC)(DC) (85Y)(DG)(DA)(DG)(85Y)(85Y)(DG)(DG) (DG) (DG)(DA)(85Y)(DA)(85Y)(DC)(DG)(DC)(DC)(DG) (DA)(DC)(DA)(DG)

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分子 #3: Fab Light chain (REGN10987)

分子名称: Fab Light chain (REGN10987) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 23.90933 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: QSALTQPASV SGSPGQSITI SCTGTSSDVG GYNYVSWYQQ HPGKAPKLMI YDVSKRPSGV SNRFSGSKSG NTASLTISGL QSEDEADYY CNSLTSISTW VFGGGTKLTV LGQPKAAPSV TLFPPSSEEL QANKATLVCL ISDFYPGAVT VAWKADSSPV K AGVETTTP ...文字列:
QSALTQPASV SGSPGQSITI SCTGTSSDVG GYNYVSWYQQ HPGKAPKLMI YDVSKRPSGV SNRFSGSKSG NTASLTISGL QSEDEADYY CNSLTSISTW VFGGGTKLTV LGQPKAAPSV TLFPPSSEEL QANKATLVCL ISDFYPGAVT VAWKADSSPV K AGVETTTP SKQSNNKYAA SSYLSLTPEQ WKSHRSYSCQ VTHEGSTVEK TVAPTECSHH HHHHHH

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分子 #4: Fab heavy chain (REGN10987)

分子名称: Fab heavy chain (REGN10987) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 26.705879 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: QVQLVESGGG VVQPGRSLRL SCAASGFTFS NYAMYWVRQA PGKGLEWVAV ISYDGSNKYY ADSVKGRFTI SRDNSKNTLY LQMNSLRTE DTAVYYCASG SDYGDYLLVY WGQGTLVTVS SASTKGPSVF PLAPSSKSTS GGTAALGCLV KDYFPEPVTV S WNSGALTS ...文字列:
QVQLVESGGG VVQPGRSLRL SCAASGFTFS NYAMYWVRQA PGKGLEWVAV ISYDGSNKYY ADSVKGRFTI SRDNSKNTLY LQMNSLRTE DTAVYYCASG SDYGDYLLVY WGQGTLVTVS SASTKGPSVF PLAPSSKSTS GGTAALGCLV KDYFPEPVTV S WNSGALTS GVHTFPAVLQ SSGLYSLSSV VTVPSSSLGT QTYICNVNHK PSNTKVDKKV EPKSCDKSNS LVPRGSPSRL EE ELRRRLT E

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分子 #5: Spike protein S1

分子名称: Spike protein S1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
株: Wuhan
分子量理論値: 28.415693 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: RVQPTESIVR FPNITNLCPF GEVFNATRFA SVYAWNRKRI SNCVADYSVL YNSASFSTFK CYGVSPTKLN DLCFTNVYAD SFVIRGDEV RQIAPGQTGK IADYNYKLPD DFTGCVIAWN SNNLDSKVGG NYNYLYRLFR KSNLKPFERD ISTEIYQAGS T PCNGVEGF ...文字列:
RVQPTESIVR FPNITNLCPF GEVFNATRFA SVYAWNRKRI SNCVADYSVL YNSASFSTFK CYGVSPTKLN DLCFTNVYAD SFVIRGDEV RQIAPGQTGK IADYNYKLPD DFTGCVIAWN SNNLDSKVGG NYNYLYRLFR KSNLKPFERD ISTEIYQAGS T PCNGVEGF NCYFPLQSYG FQPTNGVGYQ PYRVVVLSFE LLHAPATVCG PKKSTNLVKN KCVNFENLYF QGAAAGGSHH HH HHGGSDY KDDDDK

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分子 #6: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 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0.74 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClSodium chloride
25.0 mMTris-HClTris-Hydrogen Chloride

詳細: 1mM MgCl2, 0.15% amphipol A8-35 and 0.003% cymal-6 additive added during sample preparation
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 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 / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.034 kPa
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
詳細: 2.5 ul of samples placed on grid before plunge frozen with 5s blot time.
詳細Aptamer AM032 and AM047 mixed with RBD_Fab complex at 1:1.2 molar ratio and incubate 1hr on ice before preparing grids

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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)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 21340 / 平均露光時間: 4.56 sec. / 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C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 倍率（補正後）: 105000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.73 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 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

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画像解析

粒子像選択選択した数: 5448100 / 詳細: Particles picked using TOPAZ train
初期モデルモデルのタイプ: NONE
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: SIMULTANEOUS ITERATIVE (SIRT) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF
ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.0 and 4.2.1)
詳細: Final map generated from 3D flex reconstruction following non-uniform refinement.
使用した粒子像数: 387000
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.2)
最終 3次元分類クラス数: 4 / 平均メンバー数/クラス: 271253 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル(Chain: PDB, experimental model, PDB, experimental model, PDB, experimental model)
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8j1q:
CryoEM structure of SARS CoV-2 RBD and Aptamer complex

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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://pdbjlvh1.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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