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- EMDB-49708: cryo-EM structure of broad betacoronavirus binding antibody 1871 ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-49708
タイトルcryo-EM structure of broad betacoronavirus binding antibody 1871 in complex with OC43 S2 subunit
マップデータ
試料
  • 複合体: OC43 S2 subunit complex with Fab 1871
    • 複合体: OC43 S2 subunit
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • 複合体: Fab 1871
      • タンパク質・ペプチド: 1871 Fab light chain
      • タンパク質・ペプチド: 1871 Fab heavy chain
キーワードOC43 / Betacoronavirus / antibody / viral glycoprotein / IMMUNE SYSTEM-VIRAL PROTEIN complex / VIRAL PROTEIN / VIRAL PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated virion attachment to host cell / 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 / membrane
類似検索 - 分子機能
Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, HCoV-OC43-like / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, murine hepatitis virus-like / Spike glycoprotein S2, coronavirus, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S2, intravirion / 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. ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, HCoV-OC43-like / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, murine hepatitis virus-like / Spike glycoprotein S2, coronavirus, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S2, intravirion / 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
類似検索 - 構成要素
生物種Human coronavirus OC43 (ヒトコロナウイルス OC43) / 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: 2.6 Å
データ登録者Muthuraman K / Jackman MJ / Julien JP
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Bill & Melinda Gates FoundationINV-023398 米国
引用ジャーナル: J Virol / 年: 2025
タイトル: Human antibody targeting of coronavirus spike S2 subunit is associated with protection mediated by Fc effector functions.
著者: Krithika Muthuraman / Matthew Jackman / Yu Liang / Meghan E Garrett / Hong Cui / Loan Vu Hong Nguyen / Danton Ivanochko / Chengjin Ye / Paula A Pino / Amberlee Hicks / Billie Maingot / Erik ...著者: Krithika Muthuraman / Matthew Jackman / Yu Liang / Meghan E Garrett / Hong Cui / Loan Vu Hong Nguyen / Danton Ivanochko / Chengjin Ye / Paula A Pino / Amberlee Hicks / Billie Maingot / Erik Yusko / Sharon Benzeno / Luis Martínez-Sobrido / Jordi B Torrelles / Amy E Gilbert / Benjamin Evan Russell Rubin / Gladys Keitany / Arif Jetha / Jean-Philippe Julien /
要旨: Over the past two decades, betacoronaviruses (β-CoVs) have caused two epidemics and a pandemic and remain a high risk for future outbreaks through zoonotic transmissions, highlighting the need for ...Over the past two decades, betacoronaviruses (β-CoVs) have caused two epidemics and a pandemic and remain a high risk for future outbreaks through zoonotic transmissions, highlighting the need for broad biomedical countermeasures. Here, we describe a convalescent human monoclonal antibody (mAb 1871) that targets the S2 subunit of the coronavirus spike protein, with broad β-CoVs binding and sarbecovirus neutralization. Cryo-electron microscopy analysis revealed that mAb 1871 binds the upstream helix of the S2 subunit, interacting with partially conserved residues, providing a molecular basis for its cross-reactivity. Though less potent than receptor-binding domain-directed antibodies-approximately 500-fold lower neutralization potency than the emergency use authorized receptor-binding domain (RBD)-directed Pemgarda mAb against wild-type SARS-CoV-2-mAb 1871 provides protective efficacy in a mouse model. Notably, Fc effector functions are critical for its protection. This study further highlights the Fc dependence of S2-directed antibodies for protection and identifies a conserved epitope in the S2 subunit as a potential target of broad-β-CoVs countermeasures.IMPORTANCEBats and pangolins are natural reservoirs of betacoronaviruses (β-CoVs) and continue to pose a significant risk for future outbreaks through zoonotic transmissions. This highlights the need for effective countermeasures to prevent future pandemics. While neutralizing antibodies targeting the receptor-binding domain of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) received emergency use authorization, many have lost efficacy as the virus evolved, and authorizations have been revoked. In contrast to the S1 subunit, the spike protein S2 subunit is more conserved across β-CoVs, making it an attractive target for the development of broadly neutralizing antibodies. Here, we describe a human mAb that targets a conserved epitope in the S2 subunit, demonstrating broad β-CoV binding, sarbecovirus neutralization, and protection mediated by Fc effector functions in a mouse model. These findings have important implications for pan-β-CoVs therapeutics and vaccine development.
履歴
登録2025年3月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月12日-
マップ公開2025年11月12日-
更新2025年12月3日-
現状2025年12月3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_49708.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_49708.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 309. Å		1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 309. Å		1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 309. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.03 Å
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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: 0.252
最小 - 最大-2.044818 - 3.0093458
平均 (標準偏差)-0.00047517693 (±0.060947817)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 309.0 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: #2

ファイルemd_49708_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: #1

ファイルemd_49708_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 : OC43 S2 subunit complex with Fab 1871

全体名称: OC43 S2 subunit complex with Fab 1871
要素
  • 複合体: OC43 S2 subunit complex with Fab 1871
    • 複合体: OC43 S2 subunit
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • 複合体: Fab 1871
      • タンパク質・ペプチド: 1871 Fab light chain
      • タンパク質・ペプチド: 1871 Fab heavy chain

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超分子 #1: OC43 S2 subunit complex with Fab 1871

超分子名称: OC43 S2 subunit complex with Fab 1871 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: OC43 spike protein S2 subunit trimer, Fab fragment generated by recombinant expression
分子量理論値: 50 KDa

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超分子 #2: OC43 S2 subunit

超分子名称: OC43 S2 subunit / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Human coronavirus OC43 (ヒトコロナウイルス OC43)

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超分子 #3: Fab 1871

超分子名称: Fab 1871 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Spike glycoprotein

分子名称: Spike glycoprotein / 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: Human coronavirus OC43 (ヒトコロナウイルス OC43)
分子量理論値: 64.176945 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: AITTGYRFTN FEPFTVNSVN DSLEPVGGLY EIQIPSEFTI GNMEEFIQTS SPKVTIDCAA FVCGDYAACK LQLVEYGSFC DNINAILTE VNELLDTTQL QVANSLMNGV TLSTKLKDGV NFNVDDINFS PVLGCLGSEC SKASSRSAIE DLLFDKVKLS D VGFVEAYN ...文字列:
AITTGYRFTN FEPFTVNSVN DSLEPVGGLY EIQIPSEFTI GNMEEFIQTS SPKVTIDCAA FVCGDYAACK LQLVEYGSFC DNINAILTE VNELLDTTQL QVANSLMNGV TLSTKLKDGV NFNVDDINFS PVLGCLGSEC SKASSRSAIE DLLFDKVKLS D VGFVEAYN NCTGGAEIRD LICVQSYKGI KVLPPLLSEN QISGYTLAAT SASLFPPWTA AAGVPFYLNV QYRINGLGVT MD VLSQNQK LIANAFNNAL HAIQQGFDAT NSALVKIQAV VNANAEALNN LLQQLSNRFG AISASLQEIL SRLDALEAEA QID RLINGR LTALNAYVSQ QLSDSTLVKF SAAQAMEKVN ECVKSQSSRI NFCGNGNHII SLVQNAPYGL YFIHFNYVPT KYVT AKVSP GLCIAGNRGI APKSGYFVNV NNTWMYTGSG YYYPEPITEN NVVVMSTCAV NYTKAPYVML NTSIPNLPDF KEELD QWFK NQTSVAPDLS LDYINVTFLD LQVEMNRLQE AIKVLNHSYI NKDIGTYEYG SENLYFQSGS GGGGSGYIPE APRDGQ AYV RKDGEWVLLS TFLGHHHHHH HH

UniProtKB: Spike glycoprotein

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分子 #2: 1871 Fab light chain

分子名称: 1871 Fab light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 12.022502 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
EIVMTQSPAT LSVSPGERVT LSCRASQSVR SRLAWFQQKP GQAPRLLIYD ASIRATGIPA RFSGSGSGTE FTLIISSLQS EDFAVYYCQ QYDNWPPAYT FGQGTKLEIK

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分子 #3: 1871 Fab heavy chain

分子名称: 1871 Fab heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 13.589204 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
EVQLVESGGG LVKPGGSLRL SCVASGFSFS IYSMNWVRQA PGKGLEWVSY ISSSSSYKYY ADSVKGRFSV SRDNAKNSLY LQLNGLRAE DTAVYYCARD GYCPKGVCTY YGMDVWGQGT TVTVSA

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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0.25 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
グリッド材質: GOLD / メッシュ: 300
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: LEICA EM GP
詳細The sample was monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 4795 / 平均電子線量: 54.0 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: Generated using Ab-initio reconstruction job.
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 詳細: Non-uniform refinement job in CryoSPARC. / 使用した粒子像数: 109156
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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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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