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万見
- EMDB-42456: Omicron-S-MERS-RBD -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42456
タイトルOmicron-S-MERS-RBD
マップデータOm-S-MERS-RBD unsharpened map
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein,SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードSARS-CoV-2 / omicron spike / vaccine / VIRAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell surface receptor binding / endocytosis involved in viral entry into host cell / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / host cell plasma membrane / virion membrane ...host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell surface receptor binding / endocytosis involved in viral entry into host cell / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / host cell plasma membrane / virion membrane / identical protein binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, MERS-CoV / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, MERS-CoV-like / Spike glycoprotein S2, coronavirus, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S2, intravirion / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, MERS-CoV / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, MERS-CoV-like / Spike glycoprotein S2, coronavirus, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S2, intravirion / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Spike glycoprotein, betacoronavirus / 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 / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / 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, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein / Spike glycoprotein / Spike glycoprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.4 Å
データ登録者Bu F / Li F / Liu B
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID) 米国
引用ジャーナル: J Virol / 年: 2024
タイトル: Pan-beta-coronavirus subunit vaccine prevents SARS-CoV-2 Omicron, SARS-CoV, and MERS-CoV challenge.
著者: Gang Wang / Abhishek K Verma / Xiaoqing Guan / Fan Bu / Abby E Odle / Fang Li / Bin Liu / Stanley Perlman / Lanying Du /
要旨: Three highly pathogenic coronaviruses (CoVs), SARS-CoV-2, SARS-CoV, and MERS-CoV, belonging to the genus beta-CoV, have caused outbreaks or pandemics. SARS-CoV-2 has evolved into many variants with ...Three highly pathogenic coronaviruses (CoVs), SARS-CoV-2, SARS-CoV, and MERS-CoV, belonging to the genus beta-CoV, have caused outbreaks or pandemics. SARS-CoV-2 has evolved into many variants with increased resistance to the current vaccines. Spike (S) protein and its receptor-binding domain (RBD) fragment of these CoVs are important vaccine targets; however, the RBD of the SARS-CoV-2 Omicron variant is highly mutated, rending neutralizing antibodies elicited by ancestral-based vaccines targeting this region ineffective, emphasizing the need for effective vaccines with broad-spectrum efficacy against SARS-CoV-2 variants and other CoVs with pandemic potential. This study describes a pan-beta-CoV subunit vaccine, Om-S-MERS-RBD, by fusing the conserved and highly potent RBD of MERS-CoV into an RBD-truncated SARS-CoV-2 Omicron S protein, and evaluates its neutralizing immunogenicity and protective efficacy in mouse models. Om-S-MERS-RBD formed a conformational structure, maintained effective functionality and antigenicity, and bind efficiently to MERS-CoV receptor, human dipeptidyl peptidase 4, and MERS-CoV RBD or SARS-CoV-2 S-specific antibodies. Immunization of mice with Om-S-MERS-RBD and adjuvants (Alum plus monophosphoryl lipid A) induced broadly neutralizing antibodies against pseudotyped MERS-CoV, SARS-CoV, and SARS-CoV-2 original strain, as well as T-cell responses specific to RBD-truncated Omicron S protein. Moreover, the neutralizing activity against SARS-CoV-2 Omicron subvariants was effectively improved after priming with an Omicron-S-RBD protein. Adjuvanted Om-S-MERS-RBD protein protected mice against challenge with SARS-CoV-2 Omicron variant, MERS-CoV, and SARS-CoV, significantly reducing viral titers in the lungs. Overall, these findings indicated that Om-S-MERS-RBD protein could develop as an effective universal subunit vaccine to prevent infections with MERS-CoV, SARS-CoV, SARS-CoV-2, and its variants.
IMPORTANCE: Coronaviruses (CoVs), SARS-CoV-2, SARS-CoV, and MERS-CoV, the respective causative agents of coronavirus disease 2019, SARS, and MERS, continually threaten human health. The spike (S) ...IMPORTANCE: Coronaviruses (CoVs), SARS-CoV-2, SARS-CoV, and MERS-CoV, the respective causative agents of coronavirus disease 2019, SARS, and MERS, continually threaten human health. The spike (S) protein and its receptor-binding domain (RBD) fragment of these CoVs are critical vaccine targets. Nevertheless, the highly mutated RBD of SARS-CoV-2 variants, especially Omicron, significantly reduces the efficacy of current vaccines against SARS-CoV-2 variants. Here a protein-based pan-beta-CoV subunit vaccine is designed by fusing the potent and conserved RBD of MERS-CoV into an RBD-truncated Omicron S protein. The resulting vaccine maintained effective functionality and antigenicity, induced broadly neutralizing antibodies against all of these highly pathogenic human CoVs, and elicited Omicron S-specific cellular immune responses, protecting immunized mice from SARS-CoV-2 Omicron, SARS-CoV, and MERS-CoV infections. Taken together, this study rationally designed a pan-beta-CoV subunit vaccine with broad-spectrum efficacy, which has the potential for development as an effective universal vaccine against SARS-CoV-2 variants and other CoVs with pandemic potential.
履歴
登録2023年10月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年8月21日-
マップ公開2024年8月21日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30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_42456.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_42456.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Om-S-MERS-RBD unsharpened 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.)
1.1 Å/pix.
x 384 pix.
= 422.4 Å		1.1 Å/pix.
x 384 pix.
= 422.4 Å		1.1 Å/pix.
x 384 pix.
= 422.4 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: 1.1 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: 0.103
最小 - 最大-0.40617537 - 0.9554819
平均 (標準偏差)0.0003120603 (±0.017248122)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 422.40002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Om-S-MERS-RBD sharpened map

ファイルemd_42456_additional_1.map
注釈Om-S-MERS-RBD sharpened 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: S-RBD half mapB

ファイルemd_42456_half_map_1.map
注釈S-RBD half mapB
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: Om-S-MERS-RBD half mapA

ファイルemd_42456_half_map_2.map
注釈Om-S-MERS-RBD half mapA
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 omicron spike with MERS RBD

全体名称: SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein,SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD

超分子名称: SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)

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分子 #1: Spike glycoprotein,SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD

分子名称: Spike glycoprotein,SARS-CoV-2 omicron spike with MERS RBD
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: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 138.173406 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: QCVNLTTRTQ LPPAYTNSFT RGVYYPDKVF RSSVLHSTQD LFLPFFSNVT WFHVISGTNG TKRFDNPVLP FNDGVYFASI EKSNIIRGW IFGTTLDSKT QSLLIVNNAT NVVIKVCEFQ FCNDPFLDHK NNKSWMESEF RVYSSANNCT FEYVSQPFLM D LEGKQGNF ...文字列:
QCVNLTTRTQ LPPAYTNSFT RGVYYPDKVF RSSVLHSTQD LFLPFFSNVT WFHVISGTNG TKRFDNPVLP FNDGVYFASI EKSNIIRGW IFGTTLDSKT QSLLIVNNAT NVVIKVCEFQ FCNDPFLDHK NNKSWMESEF RVYSSANNCT FEYVSQPFLM D LEGKQGNF KNLREFVFKN IDGYFKIYSK HTPIIVREPE DLPQGFSALE PLVDLPIGIN ITRFQTLLAL HRSYLTPGDS SS GWTAGAA AYYVGYLQPR TFLLKYNENG TITDAVDCAL DPLSETKCTL KSFTVEKGIY QTSNFRVQPT ESIVRFPQAE GVE CDFSPL LSGTPPQVYN FKRLVFTNCN YNLTKLLSLF SVNDFTCSQI SPAAIASNCY SSLILDYFSY PLSMKSDLSV SSAG PISQF NYKQSFSNPT CLILATVPHN LTTITKPLKY SYINKCSRLL SDDRTEVPQL VNANQYSPCV SIVPSTVWED GDYYR KQLS PLEGGGWLVA SGSTVAMTEQ LQMGFGITVQ YGTDTNSVCP KLCGPKKSTN LVKNKCVNFN FNGLKGTGVL TESNKK FLP FQQFGRDIAD TTDAVRDPQT LEILDITPCS FGGVSVITPG TNTSNQVAVL YQGVNCTEVP VAIHADQLTP TWRVYST GS NVFQTRAGCL IGAEYVNNSY ECDIPIGAGI CASYQTQTKS HGSASSVASQ SIIAYTMSLG AENSVAYSNN SIAIPTNF T ISVTTEILPV SMTKTSVDCT MYICGDSTEC SNLLLQYGSF CTQLKRALTG IAVEQDKNTQ EVFAQVKQIY KTPPIKYFG GFNFSQILPD PSKPSKRSPI EDLLFNKVTL ADAGFIKQYG DCLGDIAARD LICAQKFKGL TVLPPLLTDE MIAQYTSALL AGTITSGWT FGAGPALQIP FPMQMAYRFN GIGVTQNVLY ENQKLIANQF NSAIGKIQDS LSSTPSALGK LQDVVNHNAQ A LNTLVKQL SSKFGAISSV LNDIFSRLDP PEAEVQIDRL ITGRLQSLQT YVTQQLIRAA EIRASANLAA TKMSECVLGQ SK RVDFCGK GYHLMSFPQS APHGVVFLHV TYVPAQEKNF TTAPAICHDG KAHFPREGVF VSNGTHWFVT QRNFYEPQII TTD NTFVSG NCDVVIGIVN NTVYDPLQPE LDSFKEELDK YFKNHTSPDV DLGDISGINA SVVNIQKEID RLNEVAKNLN ESLI DLQEL GKYEQYIKGS GYIPEAPRDG QAYVRKDGEW VLLSTFLGHH HHHH

UniProtKB: Spike glycoprotein, Spike glycoprotein, Spike glycoprotein

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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: 14 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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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: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / 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: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 70.0 K / 最高: 70.0 K
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
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 / 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 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 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）: -1.0 µm / 倍率（公称値）: 81000
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

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: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 192374
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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PDB ID:

7tgw


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
得られたモデル

PDB-8upx:
Omicron-S-MERS-RBD

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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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