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万見
- PDB-7n3i: Crystal structure of the SARS-CoV-2 receptor binding domain in co... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7n3i
タイトルCrystal structure of the SARS-CoV-2 receptor binding domain in complex with the human neutralizing antibody Fab fragment C098
要素
  • C098 Fab heavy chain
  • C098 Fab light chain
  • Spike protein S1
キーワードIMMUNE SYSTEM/VIRAL PROTEIN / severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 / spike protein / neutralizing antibodies / IMMUNE SYSTEM / IMMUNE SYSTEM-VIRAL PROTEIN complex
機能・相同性
機能・相同性情報


Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell ...Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / membrane fusion / Attachment and Entry / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, 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, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2 / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein
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X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2.03 Å
データ登録者Flyak, A.I. / Bjorkman, P.J. / Barnes, C.O.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)K99AI153465 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)P01-AI138938-S1 米国
引用
ジャーナル: Immunity / 年: 2021
タイトル: Affinity maturation of SARS-CoV-2 neutralizing antibodies confers potency, breadth, and resilience to viral escape mutations.
著者: Frauke Muecksch / Yiska Weisblum / Christopher O Barnes / Fabian Schmidt / Dennis Schaefer-Babajew / Zijun Wang / Julio C C Lorenzi / Andrew I Flyak / Andrew T DeLaitsch / Kathryn E Huey- ...著者: Frauke Muecksch / Yiska Weisblum / Christopher O Barnes / Fabian Schmidt / Dennis Schaefer-Babajew / Zijun Wang / Julio C C Lorenzi / Andrew I Flyak / Andrew T DeLaitsch / Kathryn E Huey-Tubman / Shurong Hou / Celia A Schiffer / Christian Gaebler / Justin Da Silva / Daniel Poston / Shlomo Finkin / Alice Cho / Melissa Cipolla / Thiago Y Oliveira / Katrina G Millard / Victor Ramos / Anna Gazumyan / Magdalena Rutkowska / Marina Caskey / Michel C Nussenzweig / Pamela J Bjorkman / Theodora Hatziioannou / Paul D Bieniasz /
要旨: Antibodies elicited by infection accumulate somatic mutations in germinal centers that can increase affinity for cognate antigens. We analyzed 6 independent groups of clonally related severe acute ...Antibodies elicited by infection accumulate somatic mutations in germinal centers that can increase affinity for cognate antigens. We analyzed 6 independent groups of clonally related severe acute respiratory syndrome-coronavirus-2 (SARS-CoV-2) Spike receptor-binding domain (RBD)-specific antibodies from 5 individuals shortly after infection and later in convalescence to determine the impact of maturation over months. In addition to increased affinity and neutralization potency, antibody evolution changed the mutational pathways for the acquisition of viral resistance and restricted neutralization escape options. For some antibodies, maturation imposed a requirement for multiple substitutions to enable escape. For certain antibodies, affinity maturation enabled the neutralization of circulating SARS-CoV-2 variants of concern and heterologous sarbecoviruses. Antibody-antigen structures revealed that these properties resulted from substitutions that allowed additional variability at the interface with the RBD. These findings suggest that increasing antibody diversity through prolonged or repeated antigen exposure may improve protection against diversifying SARS-CoV-2 populations, and perhaps against other pandemic threat coronaviruses.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2021
タイトル: Development of potency, breadth and resilience to viral escape mutations in SARS-CoV-2 neutralizing antibodies.
著者: Frauke Muecksch / Yiska Weisblum / Christopher O Barnes / Fabian Schmidt / Dennis Schaefer-Babajew / Julio C C Lorenzi / Andrew I Flyak / Andrew T DeLaitsch / Kathryn E Huey-Tubman / Shurong ...著者: Frauke Muecksch / Yiska Weisblum / Christopher O Barnes / Fabian Schmidt / Dennis Schaefer-Babajew / Julio C C Lorenzi / Andrew I Flyak / Andrew T DeLaitsch / Kathryn E Huey-Tubman / Shurong Hou / Celia A Schiffer / Christian Gaebler / Zijun Wang / Justin Da Silva / Daniel Poston / Shlomo Finkin / Alice Cho / Melissa Cipolla / Thiago Y Oliveira / Katrina G Millard / Victor Ramos / Anna Gazumyan / Magdalena Rutkowska / Marina Caskey / Michel C Nussenzweig / Pamela J Bjorkman / Theodora Hatziioannou / Paul D Bieniasz /
要旨: Antibodies elicited in response to infection undergo somatic mutation in germinal centers that can result in higher affinity for the cognate antigen. To determine the effects of somatic mutation on ...Antibodies elicited in response to infection undergo somatic mutation in germinal centers that can result in higher affinity for the cognate antigen. To determine the effects of somatic mutation on the properties of SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain (RBD)-specific antibodies, we analyzed six independent antibody lineages. As well as increased neutralization potency, antibody evolution changed pathways for acquisition of resistance and, in some cases, restricted the range of neutralization escape options. For some antibodies, maturation apparently imposed a requirement for multiple spike mutations to enable escape. For certain antibody lineages, maturation enabled neutralization of circulating SARS-CoV-2 variants of concern and heterologous sarbecoviruses. Antibody-antigen structures revealed that these properties resulted from substitutions that allowed additional variability at the interface with the RBD. These findings suggest that increasing antibody diversity through prolonged or repeated antigen exposure may improve protection against diversifying SARS-CoV-2 populations, and perhaps against other pandemic threat coronaviruses.
履歴
登録2021年6月1日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年8月4日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年8月11日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.22021年8月25日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first
改定 1.32023年10月18日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / pdbx_initial_refinement_model
Item: _citation.journal_id_ISSN

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構造の表示

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
C: Spike protein S1
H: C098 Fab heavy chain
L: C098 Fab light chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)71,9964
ポリマ－71,7753
非ポリマー2211
水8,647480
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_555x,y,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)191.332, 87.842, 56.810
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 99.790, 90.000
Int Tables number5
Space group name H-MC121

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要素

#1: タンパク質 Spike protein S1


分子量: 24004.926 Da / 分子数: 1 / 断片: Receptor Binding Domain / 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) / 株 (発現宿主): Expi293F / 参照: UniProt: P0DTC2
#2: 抗体 C098 Fab heavy chain


分子量: 24452.252 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 株 (発現宿主): Expi293F
#3: 抗体 C098 Fab light chain


分子量: 23317.795 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 株 (発現宿主): Expi293F
#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 / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C8H15NO6
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
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 480 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 3.28 Å3/Da / 溶媒含有率: 62.47 % / Mosaicity: 0.44 °
結晶化温度: 298 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法
詳細: 0.05 M citric acid, 0.05M BIS-TRIS propane pH 5.0, 14% PEG 3350

-
データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: SSRL / ビームライン: BL12-2 / 波長: 0.98 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 6M / 検出器: PIXEL / 日付: 2021年2月10日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.98 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.03→94.27 Å / Num. obs: 57277 / % possible obs: 96 % / 冗長度: 3 % / CC1/2: 0.994 / Rmerge(I) obs: 0.097 / Rpim(I) all: 0.065 / Rrim(I) all: 0.117 / Net I/σ(I): 6.8 / Num. measured all: 173101 / Scaling rejects: 50
反射 シェル

Diffraction-ID: 1

解像度 (Å)冗長度 (%)Rmerge(I) obsNum. measured allNum. unique obsCC1/2Rpim(I) allRrim(I) allNet I/σ(I) obs% possible all
2.03-2.0830.8661283142330.5690.5831.0491.397.3
9.08-94.273.10.03920986700.9910.0270.04817.395

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
Aimless0.7.4データスケーリング
PHENIX1.18.2_3874精密化
PDB_EXTRACT3.27データ抽出
MOSFLMデータ削減
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 7BZ5

7bz5


解像度: 2.03→44.32 Å / SU ML: 0.21 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 1.33 / 位相誤差: 22.55 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2082 2870 5.01 %
Rwork0.179 54376 -
obs0.1805 57246 95.75 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso max: 108.18 Å2 / Biso mean: 40.5783 Å2 / Biso min: 20.67 Å2
精密化ステップサイクル: final / 解像度: 2.03→44.32 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数4750 0 14 480 5244
Biso mean--64.79 44.11 -
残基数----622
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.0094876
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d1.096630
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d18.943686
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.06735
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.008856
LS精密化 シェル

Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION / Rfactor Rfree error: 0 / Total num. of bins used: 21

解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkNum. reflection all% reflection obs (%)
2.03-2.060.28921370.27322581271897
2.06-2.10.34911390.26842599273897
2.1-2.140.29471360.25432596273296
2.14-2.180.30411400.24292603274396
2.18-2.220.24131220.23662590271296
2.22-2.270.28771460.22722545269194
2.27-2.320.26431200.22932398251890
2.32-2.380.23841470.21322605275297
2.38-2.450.24161460.20872620276698
2.45-2.520.23821370.20762616275398
2.52-2.60.27951240.20022637276196
2.6-2.690.23241280.19012612274096
2.69-2.80.22861390.18752453259292
2.8-2.930.22671290.18182620274996
2.93-3.080.20091480.18712612276097
3.08-3.280.22791260.17682643276997
3.28-3.530.20211330.14922599273296
3.53-3.880.17141490.1572521267093
3.88-4.450.14941230.13712689281298
4.45-5.60.14941500.13982540269093
5.6-44.320.19021510.17612697284897
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL11 (°2)L12 (°2)L13 (°2)L22 (°2)L23 (°2)L33 (°2)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T11 (Å2)T12 (Å2)T13 (Å2)T22 (Å2)T23 (Å2)T33 (Å2)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
11.9085-0.3141-0.1432.9142-0.24832.0018-0.01990.09480.17780.0669-0.0744-0.5784-0.2440.33110.020.2372-0.0124-0.01970.24590.02180.339177.2039.011-40.501
22.2063-1.0763-0.50961.33671.02462.2623-0.1034-0.0926-0.09380.11850.0010.07880.0036-0.11050.07240.29420.05710.01090.19070.03160.198151.2055.646-20.927
33.33780.33920.4871.52490.20192.5644-0.1054-0.34150.01170.20650.12330.33370.1615-0.1540.01780.28850.05790.0490.29530.0530.281117.62715.105-12.042
42.9294-0.8453-0.09561.90780.04042.09040.12940.4633-0.1148-0.1186-0.09390.0884-0.0743-0.3184-0.02440.2860.086-0.00970.3703-0.01210.187941.48310.435-40.752
51.9926-0.38950.11392.63390.53751.8445-0.0933-0.08470.23530.05850.06260.1184-0.10970.03540.00160.1490.023-0.00010.25430.02370.247718.40528.709-20.79
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection detailsAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1( CHAIN C AND RESID 334:527 )C334 - 527
2X-RAY DIFFRACTION2( CHAIN H AND RESID 1:118 )H1 - 118
3X-RAY DIFFRACTION3( CHAIN H AND RESID 119:214 )H119 - 214
4X-RAY DIFFRACTION4( CHAIN L AND RESID 2:108 )L2 - 108
5X-RAY DIFFRACTION5( CHAIN L AND RESID 109:214 )L109 - 214

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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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