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- EMDB-37006: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-37006
タイトルCryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)
    • 複合体: Golden hamster angiotensin-converting enzyme 2
      • タンパク質・ペプチド: Angiotensin-converting enzymeアンジオテンシン変換酵素
    • 複合体: Delta RBD
      • タンパク質・ペプチド: Spike protein S1
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードSARS-CoV-2 (SARSコロナウイルス2) / Delta (デルタ) / spike protein (スパイクタンパク質) / VIRAL PROTEIN (ウイルスタンパク質) / HYDROLASE-VIRAL PROTEIN complex / VIRAL PROTEIN-HYDROLASE complex (ウイルス性)
機能・相同性
機能・相同性情報


加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / angiotensin-mediated drinking behavior / tryptophan transport / positive regulation of gap junction assembly / regulation of cardiac conduction / peptidyl-dipeptidase activity / carboxypeptidase activity / positive regulation of cardiac muscle contraction / brush border membrane ...加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / angiotensin-mediated drinking behavior / tryptophan transport / positive regulation of gap junction assembly / regulation of cardiac conduction / peptidyl-dipeptidase activity / carboxypeptidase activity / positive regulation of cardiac muscle contraction / brush border membrane / 繊毛 / metallopeptidase activity / virus receptor activity / Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / endopeptidase activity / 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 / apical plasma membrane / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / エンベロープ (ウイルス) / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / 細胞膜 / タンパク質分解 / extracellular space / 生体膜 / identical protein binding / metal ion binding / 細胞膜 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Collectrin-like domain profile. / Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Peptidase family M2 domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / アンジオテンシン変換酵素 / 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 ...Collectrin-like domain profile. / Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Peptidase family M2 domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / アンジオテンシン変換酵素 / 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
アンジオテンシン変換酵素 / スパイクタンパク質
類似検索 - 構成要素
生物種Mesocricetus auratus (ゴールデンハムスター) / Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.96 Å
データ登録者Niu S / Zhao ZN / Chai Y / Gao GF
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
Chinese Academy of Sciences 中国
引用ジャーナル: J Virol / 年: 2024
タイトル: Structural basis and analysis of hamster ACE2 binding to different SARS-CoV-2 spike RBDs.
著者: Sheng Niu / Zhennan Zhao / Zhimin Liu / Xiaoyu Rong / Yan Chai / Bin Bai / Pengcheng Han / Guijun Shang / Jianle Ren / Ying Wang / Xin Zhao / Kefang Liu / Wen-Xia Tian / Qihui Wang / George Fu Gao /
要旨: Pet golden hamsters were first identified being infected with the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) delta variant of concern (VOC) and transmitted the virus back to humans ...Pet golden hamsters were first identified being infected with the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) delta variant of concern (VOC) and transmitted the virus back to humans in Hong Kong in January 2022. Here, we studied the binding of two hamster (golden hamster and Chinese hamster) angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) proteins to the spike protein receptor-binding domains (RBDs) of SARS-CoV-2 prototype and eight variants, including alpha, beta, gamma, delta, and four omicron sub-variants (BA.1, BA.2, BA.3, and BA.4/BA.5). We found that the two hamster ACE2s present slightly lower affinity for the RBDs of all nine SARS-CoV-2 viruses tested than human ACE2 (hACE2). Furthermore, the similar infectivity to host cells expressing hamster ACE2s and hACE2 was confirmed with the nine pseudotyped SARS-CoV-2 viruses. Additionally, we determined two cryo-electron microscopy (EM) complex structures of golden hamster ACE2 (ghACE2)/delta RBD and ghACE2/omicron BA.3 RBD. The residues Q34 and N82, which exist in many rodent ACE2s, are responsible for the lower binding affinity of ghACE2 compared to hACE2. These findings suggest that all SARS-CoV-2 VOCs may infect hamsters, highlighting the necessity of further surveillance of SARS-CoV-2 in these animals.IMPORTANCESARS-CoV-2 can infect many domestic animals, including hamsters. There is an urgent need to understand the binding mechanism of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variants to hamster receptors. Herein, we showed that two hamster angiotensin-converting enzyme 2s (ACE2s) (golden hamster ACE2 and Chinese hamster ACE2) can bind to the spike protein receptor-binding domains (RBDs) of SARS-CoV-2 prototype and eight variants and that pseudotyped SARS-CoV-2 viruses can infect hamster ACE2-expressing cells. The binding pattern of golden hamster ACE2 to SARS-CoV-2 RBDs is similar to that of Chinese hamster ACE2. The two hamster ACE2s present slightly lower affinity for the RBDs of all nine SARS-CoV-2 viruses tested than human ACE2. We solved the cryo-electron microscopy (EM) structures of golden hamster ACE2 in complex with delta RBD and omicron BA.3 RBD and found that residues Q34 and N82 are responsible for the lower binding affinity of ghACE2 compared to hACE2. Our work provides valuable information for understanding the cross-species transmission mechanism of SARS-CoV-2.
履歴
登録2023年8月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月31日-
マップ公開2024年1月31日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_37006.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_37006.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.88 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.066
最小 - 最大-0.0017328805 - 1.7312074
平均 (標準偏差)0.00029035052 (±0.0110342195)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 450.56 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: #1

ファイルemd_37006_half_map_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_37006_half_map_2.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 : Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden ...

全体名称: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)
    • 複合体: Golden hamster angiotensin-converting enzyme 2
      • タンパク質・ペプチド: Angiotensin-converting enzymeアンジオテンシン変換酵素
    • 複合体: Delta RBD
      • タンパク質・ペプチド: Spike protein S1
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden ...

超分子名称: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Delta RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2

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超分子 #2: Golden hamster angiotensin-converting enzyme 2

超分子名称: Golden hamster angiotensin-converting enzyme 2 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Mesocricetus auratus (ゴールデンハムスター)

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超分子 #3: Delta RBD

超分子名称: Delta RBD / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)

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分子 #1: Angiotensin-converting enzyme

分子名称: Angiotensin-converting enzyme / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素
由来(天然)生物種: Mesocricetus auratus (ゴールデンハムスター)
分子量理論値: 68.943328 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: SIIEEQAKTF LDKFNQEAED LSYQSALASW NYNTNITEEN AQKMNEAAAK WSAFYEEQSK LAKNYSLQEV QNLTIKRQLQ ALQQSGSSA LSADKNKQLN TILNTMSTIY STGKVCNPKN PQECLLLEPG LDDIMATSTD YNERLWAWEG WRAEVGKQLR P LYEEYVVL ...文字列:
SIIEEQAKTF LDKFNQEAED LSYQSALASW NYNTNITEEN AQKMNEAAAK WSAFYEEQSK LAKNYSLQEV QNLTIKRQLQ ALQQSGSSA LSADKNKQLN TILNTMSTIY STGKVCNPKN PQECLLLEPG LDDIMATSTD YNERLWAWEG WRAEVGKQLR P LYEEYVVL KNEMARANNY EDYGDYWRGD YEAEGADGYN YNGNQLIEDV ERTFKEIKPL YEQLHAYVRT KLMNTYPSYI SP TGCLPAH LLGDMWGRFW TNLYPLTVPF GQKPNIDVTD AMVNQGWNAE RIFKEAEKFF VSVGLPYMTQ GFWENSMLTD PGD DRKVVC HPTAWDLGKG DFRIKMCTKV TMDNFLTAHH EMGHIQYDMA YATQPFLLRN GANEGFHEAV GEIMSLSAAT PEHL KSIGL LPSDFQEDNE TEINFLLKQA LTIVGTLPFT YMLEKWRWMV FKGDIPKEQW MEKWWEMKRE IVGVVEPLPH DETYC DPAA LFHVSNDYSF IRYYTRTIYQ FQFQEALCQA AKHDGPLHKC DISNSTEAGQ KLLNMLRLGK SEPWTLALEN VVGARN MDV RPLLNYFEPL SVWLKEQNKN SFVGWNTDWS PYA

UniProtKB: アンジオテンシン変換酵素

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分子 #2: Spike protein S1

分子名称: Spike protein S1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
分子量理論値: 21.848492 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: TNLCPFGEVF NATRFASVYA WNRKRISNCV ADYSVLYNSA SFSTFKCYGV SPTKLNDLCF TNVYADSFVI RGDEVRQIAP GQTGKIADY NYKLPDDFTG CVIAWNSNNL DSKVGGNYNY RYRLFRKSNL KPFERDISTE IYQAGSKPCN GVEGFNCYFP L QSYGFQPT ...文字列:
TNLCPFGEVF NATRFASVYA WNRKRISNCV ADYSVLYNSA SFSTFKCYGV SPTKLNDLCF TNVYADSFVI RGDEVRQIAP GQTGKIADY NYKLPDDFTG CVIAWNSNNL DSKVGGNYNY RYRLFRKSNL KPFERDISTE IYQAGSKPCN GVEGFNCYFP L QSYGFQPT NGVGYQPYRV VVLSFELLHA PATVCG

UniProtKB: スパイクタンパク質

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分子 #4: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 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 / N-アセチルグルコサミン

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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

緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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 FIELDBright-field microscopy / 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）: 1.0 µm
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: 50.0 e/Å2
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
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 141067

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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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