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- EMDB-8069: Prefusion structure of a human coronavirus spike protein -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8069
タイトルPrefusion structure of a human coronavirus spike protein
マップデータNone
試料
  • 複合体: HKU1 spike with attached foldon domain and mutated furin-cleavage site
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein,Foldon chimera
機能・相同性
機能・相同性情報


virion component / endocytosis involved in viral entry into host cell / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated virion attachment to 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, HKU1-like / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, murine hepatitis virus-like / Fibritin C-terminal / Fibritin C-terminal region / 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, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, HKU1-like / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, murine hepatitis virus-like / Fibritin C-terminal / Fibritin C-terminal region / 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, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / 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 / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / 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 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2
類似検索 - ドメイン・相同性
Fibritin / Spike glycoprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Human coronavirus HKU1 (isolate N5) (ウイルス) / Enterobacteria phage T4 (ファージ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 4.04 Å
データ登録者Kirchdoerfer RN / Cottrell CA / Wang N / Pallesen J / Yassine HM / Turner HL / Corbett KS / Graham BS / McLellan JS / Ward AB
引用ジャーナル: Nature / 年: 2016
タイトル: Pre-fusion structure of a human coronavirus spike protein.
著者: Robert N Kirchdoerfer / Christopher A Cottrell / Nianshuang Wang / Jesper Pallesen / Hadi M Yassine / Hannah L Turner / Kizzmekia S Corbett / Barney S Graham / Jason S McLellan / Andrew B Ward /
要旨: HKU1 is a human betacoronavirus that causes mild yet prevalent respiratory disease, and is related to the zoonotic SARS and MERS betacoronaviruses, which have high fatality rates and pandemic ...HKU1 is a human betacoronavirus that causes mild yet prevalent respiratory disease, and is related to the zoonotic SARS and MERS betacoronaviruses, which have high fatality rates and pandemic potential. Cell tropism and host range is determined in part by the coronavirus spike (S) protein, which binds cellular receptors and mediates membrane fusion. As the largest known class I fusion protein, its size and extensive glycosylation have hindered structural studies of the full ectodomain, thus preventing a molecular understanding of its function and limiting development of effective interventions. Here we present the 4.0 Å resolution structure of the trimeric HKU1 S protein determined using single-particle cryo-electron microscopy. In the pre-fusion conformation, the receptor-binding subunits, S1, rest above the fusion-mediating subunits, S2, preventing their conformational rearrangement. Surprisingly, the S1 C-terminal domains are interdigitated and form extensive quaternary interactions that occlude surfaces known in other coronaviruses to bind protein receptors. These features, along with the location of the two protease sites known to be important for coronavirus entry, provide a structural basis to support a model of membrane fusion mediated by progressive S protein destabilization through receptor binding and proteolytic cleavage. These studies should also serve as a foundation for the structure-based design of betacoronavirus vaccine immunogens.
履歴
登録2016年2月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2016年3月2日-
マップ公開2016年3月2日-
更新2020年4月22日-
現状2020年4月22日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0335
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0335
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5i08
  • 表面レベル: 0.0335
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_8069.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_8069.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈None
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.)
1.31 Å/pix.
x 256 pix.
= 335.36 Å		1.31 Å/pix.
x 256 pix.
= 335.36 Å		1.31 Å/pix.
x 256 pix.
= 335.36 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: 1.31 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: 0.0335 / ムービー #1: 0.0335
最小 - 最大-0.078518316 - 0.1497505
平均 (標準偏差)0.00004267100 (±0.005685221)
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: 335.36 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.311.311.31
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z335.360335.360335.360
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-200-200-200
NX/NY/NZ401401401
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0790.1500.000

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添付データ

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追加マップ: None

ファイルemd_8069_additional.map
注釈None
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: None

ファイルemd_8069_half_map_1.map
注釈None
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)

-
ハーフマップ: None

ファイルemd_8069_half_map_2.map
注釈None
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 : HKU1 spike with attached foldon domain and mutated furin-cleavage site

全体名称: HKU1 spike with attached foldon domain and mutated furin-cleavage site
要素
  • 複合体: HKU1 spike with attached foldon domain and mutated furin-cleavage site
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein,Foldon chimera

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超分子 #1: HKU1 spike with attached foldon domain and mutated furin-cleavage site

超分子名称: HKU1 spike with attached foldon domain and mutated furin-cleavage site
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Human coronavirus HKU1 (isolate N5) (ウイルス)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト) / 組換細胞: FreeStyle 293F / 組換プラスミド: pVRC8400
分子量理論値: 420 KDa

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分子 #1: Spike glycoprotein,Foldon chimera

分子名称: Spike glycoprotein,Foldon chimera / 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: Enterobacteria phage T4 (ファージ)
分子量理論値: 144.295891 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: VIGDFNCTNS FINDYNKTIP RISEDVVDVS LGLGTYYVLN RVYLNTTLLF TGYFPKSGAN FRDLALKGSI YLSTLWYKPP FLSDFNNGI FSKVKNTKLY VNNTLYSEFS TIVIGSVFVN TSYTIVVQPH NGILEITACQ YTMCEYPHTV CKSKGSIRNE S WHIDSSEP ...文字列:
VIGDFNCTNS FINDYNKTIP RISEDVVDVS LGLGTYYVLN RVYLNTTLLF TGYFPKSGAN FRDLALKGSI YLSTLWYKPP FLSDFNNGI FSKVKNTKLY VNNTLYSEFS TIVIGSVFVN TSYTIVVQPH NGILEITACQ YTMCEYPHTV CKSKGSIRNE S WHIDSSEP LCLFKKNFTY NVSADWLYFH FYQERGVFYA YYADVGMPTT FLFSLYLGTI LSHYYVMPLT CNAISSNTDN ET LEYWVTP LSRRQYLLNF DEHGVITNAV DCSSSFLSEI QCKTQSFAPN TGVYDLSGFT VKPVATVYRR IPNLPDCDID NWL NNVSVP SPLNWERRIF SNCNFNLSTL LRLVHVDSFS CNNLDKSKIF GSCFNSITVD KFAIPNRRRD DLQLGSSGFL QSSN YKIDI SSSSCQLYYS LPLVNVTINN FNPSSWNRRY GFGSFNLSSY DVVYSDHCFS VNSDFCPCAD PSVVNSCAKS KPPSA ICPA GTKYRHCDLD TTLYVKNWCR CSCLPDPIST YSPNTCPQKK VVVGIGEHCP GLGINEEKCG TQLNHSSCFC SPDAFL GWS FDSCISNNRC NIFSNFIFNG INSGTTCSND LLYSNTEIST GVCVNYDLYG ITGQGIFKEV SAAYYNNWQN LLYDSNG NI IGFKDFLTNK TYTILPCYSG RVSAAFYQNS SSPALLYRNL KCSYVLNNIS FISQPFYFDS YLGCVLNAVN LTSYSVSS C DLRMGSGFCI DYALPSSGGS GSGISSPYRF VTFEPFNVSF VNDSVETVGG LFEIQIPTNF TIAGHEEFIQ TSSPKVTID CSAFVCSNYA ACHDLLSEYG TFCDNINSIL NEVNDLLDIT QLQVANALMQ GVTLSSNLNT NLHSDVDNID FKSLLGCLGS QCGSSSRSL LEDLLFNKVK LSDVGFVEAY NNCTGGSEIR DLLCVQSFNG IKVLPPILSE TQISGYTTAA TVAAMFPPWS A AAGVPFSL NVQYRINGLG VTMDVLNKNQ KLIANAFNKA LLSIQNGFTA TNSALAKIQS VVNANAQALN SLLQQLFNKF GA ISSSLQE ILSRLDNLEA QVQIDRLING RLTALNAYVS QQLSDITLIK AGASRAIEKV NECVKSQSPR INFCGNGNHI LSL VQNAPY GLLFIHFSYK PTSFKTVLVS PGLCLSGDRG IAPKQGYFIK QNDSWMFTGS SYYYPEPISD KNVVFMNSCS VNFT KAPFI YLNNSIPNLS DFEAELSLWF KNHTSIAPNL TFNSHINATF LDLYYEMNVI QESIKSLNGS GYIPEAPRDG QAYVR KDGE WVLLSTFLGL EVLFQ

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実験情報

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構造解析

手法ネガティブ染色法, 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0.27 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
200.0 mMNaClsodium chloride
2.0 mMC4H11NO3Tris
染色タイプ: NEGATIVE / 材質: uranyl formate
詳細: 3 uL sample was applied to grid for 30 seconds and then blotted. Grids were stained with 3 uL 1% uranyl formate for 60 seconds followed by blotting.
グリッドモデル: EMS CF-2/2-4C C-Flat / 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: PLASMA CLEANING / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: HOMEMADE PLUNGER
詳細: 3 uL sample was applied to grid, blotted, and plunged into liquid ethane..

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1049 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 57.0 e/Å2
詳細: Images were collected using Legionon and processed using Appion.
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 22500 / 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）: 3.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 22500
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: 39164
詳細: 2188 particles were selected from a subset of the data using DoG Picker. These particles were used to generate a 3D model from which back projections were derived. Back projection images were ...詳細: 2188 particles were selected from a subset of the data using DoG Picker. These particles were used to generate a 3D model from which back projections were derived. Back projection images were used as templates for picking particles from the entire dataset using FindEM.
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND3
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: Initial model was generated with EMAN2 using a selection of 2D classifications from a subset of the data containing 2188 particles.
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.04 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 1.4b1) / ソフトウェア - 詳細: refine / 使用した粒子像数: 31435
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 1.3)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 1.4b1)
最終 3次元分類クラス数: 629 / 平均メンバー数/クラス: 50 / ソフトウェア - 名称: IMAGIC / ソフトウェア - 詳細: MSA
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細Model building and refinement were conducted using a combination of software programs.
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 117 / 当てはまり具合の基準: EMRinger
得られたモデル

PDB-5i08:
Prefusion structure of a human coronavirus spike protein

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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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