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- EMDB-43144: MicroED structure of SARS-CoV-2 main protease (MPro/3CLPro) with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43144
タイトルMicroED structure of SARS-CoV-2 main protease (MPro/3CLPro) with missing cone eliminated by suspended drop
マップデータ1.5 sigma
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 main protease (Mpro)
    • タンパク質・ペプチド: 3C-like proteinase nsp5
  • リガンド: CHLORIDE ION
  • リガンド: water
キーワードCysteine Protease / Viral Protease / Viral Assembly / VIRAL PROTEIN
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 / Translation of Replicase and Assembly of the Replication Transcription Complex / TRAF3-dependent IRF activation pathway / 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 / 5'-3' DNA helicase activity / SARS coronavirus main proteinase / 3'-5'-RNA exonuclease activity / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / 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 / omega peptidase activity / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of IRF3 activity / SARS-CoV-2 modulates host translation machinery / mRNA (guanine-N7)-methyltransferase / host cell Golgi apparatus / methyltransferase cap1 / 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 / single-stranded RNA binding / host cell perinuclear region of cytoplasm / host cell endoplasmic reticulum membrane / viral protein processing / lyase activity / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / RNA helicase / induction by virus of host autophagy / copper ion binding / cysteine-type endopeptidase activity / RNA-directed RNA polymerase / viral RNA genome replication / virus-mediated perturbation of host defense response / RNA-dependent RNA polymerase activity / DNA-templated transcription / lipid binding / 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 / : / : / Coronavirus Nonstructural protein 13, 1B domain / Coronavirus Non-structural protein 13, zinc-binding domain / Coronavirus Nonstructural protein 13, stalk domain / : / Coronavirus Nsp12 Interface domain profile. ...RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / : / : / Coronavirus Nonstructural protein 13, 1B domain / Coronavirus Non-structural protein 13, zinc-binding domain / Coronavirus Nonstructural protein 13, stalk domain / : / Coronavirus Nsp12 Interface domain profile. / Nonstructural protein 15, middle domain, alpha/betacoronavirus / Nonstructural protein 15, N-terminal domain, alpha/beta-coronavirus / NSP14, guanine-N7-methyltransferase domain, coronavirus / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / Nidovirus 2-O-methyltransferase / Coronavirus Nsp12 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) domain profile. / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease domain / Nidovirus 2'-O-methyltransferase (2'-O-MTase) domain profile. / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease (ExoN) domain profile. / Nonstructural protein 13, 1B domain, coronavirus / Arterivirus Nsp11 N-terminal/Coronavirus NSP15 middle domain / 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 / Coronavirus replicase NSP15, middle domain / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerisation / Arterivirus Nsp11 N-terminal/coronavirus NSP15 middle (AV-Nsp11N/CoV-Nsp15M) domain profile. / Non-structural protein NSP16, coronavirus-like / Non-structural protein 14, coronavirus / RNA polymerase, N-terminal, coronavirus / Coronavirus 2'-O-methyltransferase / Coronavirus proofreading exoribonuclease / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase, N-terminal / : / Nidoviral uridylate-specific endoribonuclease (NendoU) domain profile. / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain / Nonstructural protein 13, zinc-binding domain, coronavirus-like / Coronaviridae zinc-binding (CV ZBD) domain profile. / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain profile. / Endoribonuclease EndoU-like / NendoU domain, nidovirus / Coronavirus replicase NSP15, uridylate-specific endoribonuclease / DNA2/NAM7 helicase-like, C-terminal / AAA domain / Lipocalin signature. / (+) RNA virus helicase core domain / (+)RNA virus helicase core domain profile. / 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 / Carbamoyl-phosphate synthase subdomain signature 2. / : / Betacoronavirus Nsp3e group 2-specific marker (G2M) domain profile. / NSP1, C-terminal domain, betacoronavirus / 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 / Betacoronavirus (BetaCoV) Nsp1 C-terminal 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 superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 6, betacoronavirus / Betacoronavirus nucleic acid-binding (NAB) / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3A domain-like superfamily / Papain-like protease, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Papain-like viral protease, palm and finger domains, coronavirus / : / Coronavirus 3Ecto domain profile. / : / Coronavirus (CoV) Nsp2 middle domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 N-terminal domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 C-terminal domain profile. / NSP1, globular domain, alpha/betacoronavirus / : / Coronavirus (CoV) Nsp3 Y domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp1 globular domain profile. / Coronavirus replicase NSP2, N-terminal / Nonstructural protein 2, N-terminal domain, coronavirus / Coronavirus replicase NSP2, C-terminal / Non-structural protein 2, C-terminal domain, coronavirus / Coronavirus Nsp3a Ubl domain profile. / Coronavirus Nsp3d Ubl domain profile. / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) Nsp7 cofactor domain profile. / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) Nsp8 cofactor domain profile. / Coronavirus Nsp9 single-stranded RNA (ssRNA)-binding domain profile. / Coronavirus (CoV) ExoN/MTase coactivator 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)
手法電子線結晶学 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.15 Å
データ登録者Bu G / Gillman C / Danelius E / Hattne J / Nannenga BL / Gonen T
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41GM136508 米国
Department of Defense (DOD, United States)HDTRA1-21-1-0004 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: J Struct Biol X / 年: 2024
タイトル: Eliminating the missing cone challenge through innovative approaches.
著者: Cody Gillman / Guanhong Bu / Emma Danelius / Johan Hattne / Brent L Nannenga / Tamir Gonen /
要旨: Microcrystal electron diffraction (MicroED) has emerged as a powerful technique for unraveling molecular structures from microcrystals too small for X-ray diffraction. However, a significant hurdle ...Microcrystal electron diffraction (MicroED) has emerged as a powerful technique for unraveling molecular structures from microcrystals too small for X-ray diffraction. However, a significant hurdle arises with plate-like crystals that consistently orient themselves flat on the electron microscopy grid. If the normal of the plate correlates with the axes of the crystal lattice, the crystal orientations accessible for measurement are restricted because the crystal cannot be arbitrarily rotated. This limits the information that can be acquired, resulting in a missing cone of information. We recently introduced a novel crystallization strategy called suspended drop crystallization and proposed that crystals in a suspended drop could effectively address the challenge of preferred crystal orientation. Here we demonstrate the success of the suspended drop approach in eliminating the missing cone in two samples that crystallize as thin plates: bovine liver catalase and the SARS‑CoV‑2 main protease (Mpro). This innovative solution proves indispensable for crystals exhibiting systematic preferred orientations, unlocking new possibilities for structure determination by MicroED.
履歴
登録2023年12月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年7月17日-
マップ公開2024年7月17日-
更新2024年7月17日-
現状2024年7月17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_43144.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_43144.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈1.5 sigma
ボクセルのサイズX: 0.713 Å / Y: 0.694 Å / Z: 0.709 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.11796
最小 - 最大-0.23023641 - 0.51170635
平均 (標準偏差)-0.000029205135 (±0.07864179)
対称性空間群: 5
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZXY
Origin-17-42-53
サイズ72100111
Spacing1628064
セルA: 115.506 Å / B: 55.52 Å / C: 45.376 Å
α: 90.0 ° / β: 101.074 ° / 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 : SARS-CoV-2 main protease (Mpro)

全体名称: SARS-CoV-2 main protease (Mpro)
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 main protease (Mpro)
    • タンパク質・ペプチド: 3C-like proteinase nsp5
  • リガンド: CHLORIDE ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: SARS-CoV-2 main protease (Mpro)

超分子名称: SARS-CoV-2 main protease (Mpro) / 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: 3C-like proteinase nsp5

分子名称: 3C-like proteinase nsp5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: SARS coronavirus main proteinase
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 33.825547 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SGFRKMAFPS GKVEGCMVQV TCGTTTLNGL WLDDVVYCPR HVICTSEDML NPNYEDLLIR KSNHNFLVQA GNVQLRVIGH SMQNCVLKL KVDTANPKTP KYKFVRIQPG QTFSVLACYN GSPSGVYQCA MRPNFTIKGS FLNGSCGSVG FNIDYDCVSF C YMHHMELP ...文字列:
SGFRKMAFPS GKVEGCMVQV TCGTTTLNGL WLDDVVYCPR HVICTSEDML NPNYEDLLIR KSNHNFLVQA GNVQLRVIGH SMQNCVLKL KVDTANPKTP KYKFVRIQPG QTFSVLACYN GSPSGVYQCA MRPNFTIKGS FLNGSCGSVG FNIDYDCVSF C YMHHMELP TGVHAGTDLE GNFYGPFVDR QTAQAAGTDT TITVNVLAWL YAAVINGDRW FLNRFTTTLN DFNLVAMKYN YE PLTQDHV DILGPLSAQT GIAVLDMCAS LKELLQNGMN GRTILGSALL EDEFTPFDVV RQCSGVTFQ

UniProtKB: Replicase polyprotein 1ab

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分子 #2: CHLORIDE ION

分子名称: CHLORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: CL
分子量理論値: 35.453 Da

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分子 #3: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 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
解析電子線結晶学
試料の集合状態3D array

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試料調製

緩衝液pH: 6.5 / 詳細: 0.1 M MES pH 6.5, 20% PEG 3350, 5% DMSO.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 293 K

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 75.0 K / 最高: 85.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
回折像の数: 420 / 平均露光時間: 1.0 sec. / 平均電子線量: 0.0025 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: DIFFRACTION / 最大 デフォーカス（公称値）: 0.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.0 µm / カメラ長: 2480 mm
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 / 傾斜角度: -40.0, 70.0
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.15 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES
Crystallography statisticsNumber intensities measured: 123734 / Number structure factors: 14825 / Fourier space coverage: 95.5 / R merge: 25.6 / Overall phase residual: 0 / Phase error rejection criteria: none / High resolution: 2.15 Å
殻:
Shell IDHigh resolutionLow resolutionNumber structure factorsPhase residualFourier space coverageMultiplicity
12.15 Å2.32 Å265245.03000000000000190.0999999999999944.48
22.32 Å2.55 Å268038.21999999999999991.9000000000000068.880000000000001
32.55 Å2.92 Å283238.43999999999999896.40000000000000610.25
42.92 Å3.67 Å292226.599.79999999999999710.26
53.67 Å44.53 Å298416.01000000000000299.2000000000000039.67

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原子モデル構築 1

精密化プロトコル: OTHER
当てはまり具合の基準: Rwork/Rfree gap of less than 5%
得られたモデル

PDB-8vd7:
MicroED structure of SARS-CoV-2 main protease (MPro/3CLPro) with missing cone eliminated by suspended drop

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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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