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- PDB-7kj3: SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein with two ACE2 Bound -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7kj3
タイトルSARS-CoV-2 Spike Glycoprotein with two ACE2 Bound
要素
  • Angiotensin-converting enzyme 2
  • Spike glycoprotein
キーワードVIRAL PROTEIN/HYDROLASE / VIRAL PROTEIN / VIRAL PROTEIN-HYDROLASE complex
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of amino acid transport / angiotensin-converting enzyme 2 / positive regulation of L-proline import across plasma 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; 金属プロテアーゼ / angiotensin-mediated drinking behavior / positive regulation of gap junction assembly / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / tryptophan transport / regulation of cardiac conduction / maternal process involved in female pregnancy ...positive regulation of amino acid transport / angiotensin-converting enzyme 2 / positive regulation of L-proline import across plasma 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; 金属プロテアーゼ / angiotensin-mediated drinking behavior / positive regulation of gap junction assembly / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / tryptophan transport / regulation of cardiac conduction / maternal process involved in female pregnancy / peptidyl-dipeptidase activity / regulation of vasoconstriction / transporter activator activity / Metabolism of Angiotensinogen to Angiotensins / carboxypeptidase activity / angiotensin maturation / Attachment and Entry / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / metallocarboxypeptidase activity / viral life cycle / positive regulation of cardiac muscle contraction / regulation of cytokine production / blood vessel diameter maintenance / negative regulation of smooth muscle cell proliferation / brush border membrane / negative regulation of ERK1 and ERK2 cascade / positive regulation of reactive oxygen species metabolic process / metallopeptidase activity / endocytic vesicle membrane / regulation of cell population proliferation / virus receptor activity / regulation of inflammatory response / endopeptidase activity / symbiont-mediated disruption of host tissue / Maturation of spike protein / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / viral translation / symbiont-mediated-mediated suppression of host tetherin activity / Potential therapeutics for SARS / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / membrane fusion / Attachment and Entry / 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 / cilium / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / apical plasma membrane / membrane raft / receptor ligand activity / endocytosis involved in viral entry into host cell / endoplasmic reticulum lumen / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / symbiont entry into host cell / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / cell surface / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region / zinc ion binding / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Spike glycoprotein, N-terminal domain / Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Collectrin-like domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / Angiotensin-converting enzyme / Peptidase family M2 domain profile. / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like ...Spike glycoprotein, N-terminal domain / Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Collectrin-like domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / Angiotensin-converting enzyme / Peptidase family M2 domain profile. / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / 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 / Jelly Rolls / Sandwich / Mainly Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein / Angiotensin-converting enzyme 2
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.7 Å
データ登録者Zhang, J. / Xiao, T.S. / Cai, Y.F. / Chen, B.
資金援助 米国, 4件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI147884 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI147884 01A1S1 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI141002 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI127193 米国
引用
ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2021
タイトル: A trimeric human angiotensin-converting enzyme 2 as an anti-SARS-CoV-2 agent.
著者: Tianshu Xiao / Jianming Lu / Jun Zhang / Rebecca I Johnson / Lindsay G A McKay / Nadia Storm / Christy L Lavine / Hanqin Peng / Yongfei Cai / Sophia Rits-Volloch / Shen Lu / Brian D Quinlan / ...著者: Tianshu Xiao / Jianming Lu / Jun Zhang / Rebecca I Johnson / Lindsay G A McKay / Nadia Storm / Christy L Lavine / Hanqin Peng / Yongfei Cai / Sophia Rits-Volloch / Shen Lu / Brian D Quinlan / Michael Farzan / Michael S Seaman / Anthony Griffiths / Bing Chen /
要旨: Effective intervention strategies are urgently needed to control the COVID-19 pandemic. Human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) is a membrane-bound carboxypeptidase that forms a dimer and serves ...Effective intervention strategies are urgently needed to control the COVID-19 pandemic. Human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) is a membrane-bound carboxypeptidase that forms a dimer and serves as the cellular receptor for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). ACE2 is also a key negative regulator of the renin-angiotensin system that modulates vascular functions. We report here the properties of a trimeric ACE2 ectodomain variant, engineered using a structure-based approach. The trimeric ACE2 variant has a binding affinity of ~60 pM for the spike protein of SARS‑CoV‑2 (compared with 77 nM for monomeric ACE2 and 12-22 nM for dimeric ACE2 constructs), and its peptidase activity and the ability to block activation of angiotensin II receptor type 1 in the renin-angiotensin system are preserved. Moreover, the engineered ACE2 potently inhibits SARS‑CoV‑2 infection in cell culture. These results suggest that engineered, trimeric ACE2 may be a promising anti-SARS-CoV-2 agent for treating COVID-19.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2020
タイトル: A trimeric human angiotensin-converting enzyme 2 as an anti-SARS-CoV-2 agent in vitro.
著者: Tianshu Xiao / Jianming Lu / Jun Zhang / Rebecca I Johnson / Lindsay G A McKay / Nadia Storm / Christy L Lavine / Hanqin Peng / Yongfei Cai / Sophia Rits-Volloch / Shen Lu / Brian D Quinlan / ...著者: Tianshu Xiao / Jianming Lu / Jun Zhang / Rebecca I Johnson / Lindsay G A McKay / Nadia Storm / Christy L Lavine / Hanqin Peng / Yongfei Cai / Sophia Rits-Volloch / Shen Lu / Brian D Quinlan / Michael Farzan / Michael S Seaman / Anthony Griffiths / Bing Chen
要旨: Effective intervention strategies are urgently needed to control the COVID-19 pandemic. Human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) is a carboxypeptidase that forms a dimer and serves as the ...Effective intervention strategies are urgently needed to control the COVID-19 pandemic. Human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) is a carboxypeptidase that forms a dimer and serves as the cellular receptor for SARS-CoV-2. It is also a key negative regulator of the renin-angiotensin system (RAS), conserved in mammals, which modulates vascular functions. We report here the properties of a trimeric ACE2 variant, created by a structure-based approach, with binding affinity of ~60 pM for the spike (S) protein of SARS-CoV-2, while preserving the wildtype peptidase activity as well as the ability to block activation of angiotensin II receptor type 1 in the RAS. Moreover, the engineered ACE2 potently inhibits infection of SARS-CoV-2 in cell culture. These results suggest that engineered, trimeric ACE2 may be a promising anti-SARS-CoV-2 agent for treating COVID-19.
履歴
登録2020年10月25日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年11月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年1月20日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
改定 1.22021年1月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32021年2月24日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.42024年10月23日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / database_2 / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_modification_feature
Item: _citation.journal_id_ISSN / _database_2.pdbx_DOI ..._citation.journal_id_ISSN / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-22892
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Spike glycoprotein
B: Spike glycoprotein
C: Spike glycoprotein
D: Angiotensin-converting enzyme 2
E: Angiotensin-converting enzyme 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)569,06665
ポリマ－551,7295
非ポリマー17,33660
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Spike glycoprotein / S glycoprotein / E2 / Peplomer protein


分子量: 136559.938 Da / 分子数: 3 / 変異: K986P,V987P / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
遺伝子: S, 2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2
#2: タンパク質 Angiotensin-converting enzyme 2 / Angiotensin-converting enzyme homolog / ACEH / Angiotensin-converting enzyme-related ...Angiotensin-converting enzyme homolog / ACEH / Angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase / ACE-related carboxypeptidase / Metalloprotease MPROT15


分子量: 71024.711 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: ACE2, UNQ868/PRO1885 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: Q9BYF1, angiotensin-converting enzyme 2, 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; 金属プロテアーゼ
#3: 多糖
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 20 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#4: 糖...
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 40 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein with two ACE2 Bound / タイプ: COMPLEX / 詳細: SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein with two ACE2 Bound / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 540 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)2697049
21Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
10.3 mol/lsodium chlorideNaCl1
20.02 mol/lTris hydrochlorideTris-HCl1
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 50.05 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18.2_3874: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
7Cootモデルフィッティング
11RELION分類
12RELION３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 407761
3次元再構成解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 13515 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeInitial refinement model-IDPdb chain residue range
16VYB

6vyb

A6VYB114-1211
26M17

6m17

B6M17220-610
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.01334419
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.75846796
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d17.11112432
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.1555436
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0145943

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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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