PDB-7pqy: Crystal structure of the receptor binding domain of SARS-CoV-2 Sp...

IDまたはキーワード:

登録情報

データベース: PDB / ID: 7pqy

タイトル

Crystal structure of the receptor binding domain of SARS-CoV-2 Spike glycoprotein in complex with FI-3A Fab

要素

FI-3A Fab heavy chain
FI-3A Fab light chain
Spike protein S1

キーワード

VIRAL PROTEIN / SARS-CoV-2 antibody / receptor-binding-domain / RBD / spike / neutralisation / FI-3A / FD-11A / FD-5D / VIRAL PROTEIN/IMMUNE SYSTEM

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 ...
類似検索 - 分子機能

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: 3 Å

データ登録者

Zhou, D. / Ren, J. / Stuart, D.

資金援助

英国, 2件

引用

ジャーナル: Theranostics / 年: 2022
タイトル: Structures and therapeutic potential of anti-RBD human monoclonal antibodies against SARS-CoV-2.
著者: Kuan-Ying A Huang / Daming Zhou / Tiong Kit Tan / Charles Chen / Helen M E Duyvesteyn / Yuguang Zhao / Helen M Ginn / Ling Qin / Pramila Rijal / Lisa Schimanski / Robert Donat / Adam Harding ...
要旨: Administration of potent anti-receptor-binding domain (RBD) monoclonal antibodies has been shown to curtail viral shedding and reduce hospitalization in patients with SARS-CoV-2 infection. However, ... Administration of potent anti-receptor-binding domain (RBD) monoclonal antibodies has been shown to curtail viral shedding and reduce hospitalization in patients with SARS-CoV-2 infection. However, the structure-function analysis of potent human anti-RBD monoclonal antibodies and its links to the formulation of antibody cocktails remains largely elusive. Previously, we isolated a panel of neutralizing anti-RBD monoclonal antibodies from convalescent patients and showed their neutralization efficacy . Here, we elucidate the mechanism of action of antibodies and dissect antibodies at the epitope level, which leads to a formation of a potent antibody cocktail. We found that representative antibodies which target non-overlapping epitopes are effective against wild type virus and recently emerging variants of concern, whilst being encoded by antibody genes with few somatic mutations. Neutralization is associated with the inhibition of binding of viral RBD to ACE2 and possibly of the subsequent fusion process. Structural analysis of representative antibodies, by cryo-electron microscopy and crystallography, reveals that they have some unique aspects that are of potential value while sharing some features in common with previously reported neutralizing monoclonal antibodies. For instance, one has a common VH 3-53 public variable region yet is unusually resilient to mutation at residue 501 of the RBD. We evaluate the efficacy of an antibody cocktail consisting of two potent non-competing anti-RBD antibodies in a Syrian hamster model. We demonstrate that the cocktail prevents weight loss, reduces lung viral load and attenuates pulmonary inflammation in hamsters in both prophylactic and therapeutic settings. Although neutralization of one of these antibodies is abrogated by the mutations of variant B.1.351, it is also possible to produce a bi-valent cocktail of antibodies both of which are resilient to variants B.1.1.7, B.1.351 and B.1.617.2. These findings support the up-to-date and rational design of an anti-RBD antibody cocktail as a therapeutic candidate against COVID-19.

履歴

登録	2021年9月20日	登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.0	2022年2月2日	Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.1	2024年1月31日	Group: Data collection / Refinement description カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_initial_refinement_model

構造ビューア	分子: MolmilJmol/JSmol

-
ダウンロード

PDBx/mmCIF形式	7pqy.cif.gz	596.5 KB	表示	PDBx/mmCIF形式
PDB形式	pdb7pqy.ent.gz	419 KB	表示	PDB形式
PDBx/mmJSON形式	7pqy.json.gz		ツリー表示	PDBx/mmJSON形式
その他	その他のダウンロード

-
検証レポート

アーカイブディレクトリ	https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pq/7pqy ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pq/7pqy	HTTPS FTP

-
関連構造データ

関連構造データ	13742C 7pqzC 7pr0C 7q0aC 7nx6S S: 精密化の開始モデル C: 同じ文献を引用 (文献)
類似構造データ	7kfw-1 7kfv-2 7cho-1 5xku-d 7kfv-1 6meh-d 4mwf-1 7kfw-3 7kmi-d 4ylq-d Omokage検索で類似形状データを探す (詳細) Omokage検索で類似形状データを探す (詳細) Omokage検索で類似形状データを探す (詳細) 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索類似検索 - 機能F&H 検索類似検索 - 相同性F&H 検索

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リンク

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「今月の分子」の関連する項目	#256 - 2021年4月 SARSコロナウイルス2型のスパイクと抗体 (SARS-CoV-2 Spike and Antibodies) 類似性 (2) #264 - 2021年12月 SARSコロナウイルス2型スパイク変異体 (SARS-CoV-2 Spike Variants) 類似性 (1) #246 - 2020年6月 SARSコロナウイルス2 スパイク (SARS-CoV-2 Spike) 類似性 (1) #259 - 2021年7月人工設計タンパク質と市民科学 (Designed Proteins and Citizen Science) 類似性 (1) #21 - 2001年9月抗体 (Antibodies) 類似性 (1)

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「今月の分子」の関連する項目

#256 - 2021年4月
SARSコロナウイルス2型のスパイクと抗体 (SARS-CoV-2 Spike and Antibodies)
類似性 (2)
#264 - 2021年12月
SARSコロナウイルス2型スパイク変異体 (SARS-CoV-2 Spike Variants)
類似性 (1)
#246 - 2020年6月
SARSコロナウイルス2 スパイク (SARS-CoV-2 Spike)
類似性 (1)
#259 - 2021年7月
人工設計タンパク質と市民科学 (Designed Proteins and Citizen Science)
類似性 (1)
#21 - 2001年9月
抗体 (Antibodies)
類似性 (1)

登録構造単位

E: Spike protein S1

A: Spike protein S1

H: FI-3A Fab heavy chain

L: FI-3A Fab light chain

B: FI-3A Fab heavy chain

C: FI-3A Fab light chain

ヘテロ分子

141 kDa, 6 ポリマー
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1

E: Spike protein S1

H: FI-3A Fab heavy chain

L: FI-3A Fab light chain

ヘテロ分子

登録者が定義した集合体
根拠: homology
70.6 kDa, 3 ポリマー
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2

A: Spike protein S1

B: FI-3A Fab heavy chain

C: FI-3A Fab light chain

登録者が定義した集合体
70 kDa, 3 ポリマー
Omokage検索でこの集合体の類似形状データを探す (詳細)

単位格子

Length a, b, c (Å)	172.651, 147.159, 100.803
Angle α, β, γ (deg.)	90.000, 123.798, 90.000
Int Tables number	5
Space group name H-M	C121
Space group name Hall	C2y
Symmetry operation	#1: x,y,z #2: -x,y,-z #3: x+1/2,y+1/2,z #4: -x+1/2,y+1/2,-z

非結晶学的対称性 (NCS)

NCSドメイン:

ID	Ens-ID	詳細
d_1	ens_1	chain "A"
d_2	ens_1	(chain "E" and resid 335 through 517)
d_1	ens_2	chain "B"
d_2	ens_2	chain "H"
d_1	ens_3	(chain "C" and (resid 1 through 169 or resid 171 through 213))
d_2	ens_3	(chain "L" and (resid 1 through 169 or resid 171 through 213))

NCSドメイン領域:

Dom-ID	Component-ID	Ens-ID	Beg label comp-ID	End label comp-ID	Label asym-ID	Label seq-ID
d_1	1	ens_1	LEU	LEU	A	1 - 183
d_2	1	ens_1	LEU	LEU	B	2 - 184
d_1	1	ens_2	GLU	CYS	C	1 - 217
d_2	1	ens_2	GLU	CYS	D	1 - 217
d_1	1	ens_3	ALA	LYS	E	1 - 169
d_1	2	ens_3	SER	GLU	E	171 - 213
d_2	1	ens_3	ALA	LYS	F	1 - 169
d_2	2	ens_3	SER	GLU	F	171 - 213

NCSアンサンブル:

ID
ens_1
ens_2
ens_3

NCS oper:

ID	Code	Matrix	ベクター
1	given	(-0.101696765756, 0.994211779972, 0.0346511817992), (-0.994051352993, -0.100192068064, -0.0427019567506), (-0.038983014864, -0.0387877050433, 0.998486774319)	12.6202381228, 8.94258118634, -18.0039882065
2	given	(-0.101541344847, 0.994354747984, 0.0307894535329), (-0.99409058745, -0.100223026704, -0.0417043026746), (-0.0383830591522, -0.0348422169293, 0.998655476473)	12.7308263969, 8.97050683602, -17.9651660701
3	given	(-0.0971533718164, 0.994696444764, 0.0337669234324), (-0.994558429611, -0.095745892765, -0.0410640244971), (-0.037613194945, -0.037572686782, 0.998585770364)	12.7089466113, 9.04201840788, -18.012040592

#1: タンパク質

Spike protein S1

分子量: 23150.891 Da / 分子数: 2 / 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: 抗体

FI-3A Fab heavy chain

分子量: 23521.436 Da / 分子数: 2 / 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)

#3: 抗体

FI-3A Fab light chain

分子量: 23364.842 Da / 分子数: 2 / 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)

#4: 多糖

2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-[alpha-L-fucopyranose-(1-6)]2-acetamido-2-deoxy-beta- ...

タイプ: oligosaccharide / 分子量: 570.542 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現

記述子	タイプ	プログラム
DGlcpNAcb1-4[LFucpa1-6]DGlcpNAcb1-	Glycam Condensed Sequence	GMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1221m-1a_1-5]/1-1-2/a4-b1_a6-c1	WURCS	PDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}[(6+1)][a-L-Fucp]{}}}	LINUCS	PDB-CARE

研究の焦点であるリガンドがあるか

N

-
実験

実験	手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

-
試料調製

結晶	マシュー密度: 3.8 Å³/Da / 溶媒含有率: 67.62 %
結晶化	温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法詳細: 0.08 M sodium citrate tribasic and 24% (w/v) PEG 550.

-
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: Diamond / ビームライン: I03 / 波長: 0.97625 Å
検出器	タイプ: DECTRIS EIGER2 XE 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2021年2月16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: 0.97625 Å / 相対比: 1
反射	解像度: 3→84 Å / Num. obs: 41694 / % possible obs: 99.4 % / 冗長度: 20.4 % / B_iso Wilson estimate: 124.76 Å² / CC_1/2: 0.999 / R_merge(I) obs: 0.181 / R_pim(I) all: 0.041 / Net I/σ(I): 7.2
反射シェル	解像度: 3→3.05 Å / 冗長度: 18.3 % / Mean I/σ(I) obs: 0.2 / Num. unique obs: 1857 / CC_1/2: 0.688 / % possible all: 87.6

-
解析

ソフトウェア

名称	バージョン	分類
GDA	1.19_4092	データ収集
PHENIX	1.19_4092	精密化
xia2		データ削減
xia2		データスケーリング
PHASER		位相決定

精密化

構造決定の手法:

分子置換
開始モデル: 7NX6

7nx6

解像度: 3→83.77 Å / SU ML: 0.5333 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.33 / 位相誤差: 37.5891
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2

	R_factor	反射数	%反射
R_free	0.2446	2033	5.48 %
R_work	0.2279	35089	-
obs	0.2288	37122	88.52 %

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

B_iso mean: 175.26 Å²

精密化ステップ

サイクル: LAST / 解像度: 3→83.77 Å

	タンパク質	核酸	リガンド	溶媒	全体
原子数	9453	0	38	0	9491

拘束条件

Refine-ID	タイプ	Dev ideal	数
X-RAY DIFFRACTION	f_bond_d	0.0024	9712
X-RAY DIFFRACTION	f_angle_d	0.5552	13204
X-RAY DIFFRACTION	f_chiral_restr	0.0436	1470
X-RAY DIFFRACTION	f_plane_restr	0.0045	1702
X-RAY DIFFRACTION	f_dihedral_angle_d	11.4423	3477

Refine LS restraints NCS

Ens-ID	Dom-ID	Auth asym-ID	Refine-ID	タイプ	Rms dev position (Å)
ens_1	d_2	A	X-RAY DIFFRACTION	Torsion NCS	0.199296383558
ens_2	d_2	B	X-RAY DIFFRACTION	Torsion NCS	0.274931580914
ens_3	d_2	C	X-RAY DIFFRACTION	Torsion NCS	0.189587818446

LS精密化シェル

解像度 (Å)	R_factor R_free	Num. reflection R_free	R_factor R_work	Num. reflection R_work	Refine-ID	% reflection obs (%)
3-3.07	0.7764	20	1.1488	224	X-RAY DIFFRACTION	8.7
3.07-3.15	0.833	47	0.7068	896	X-RAY DIFFRACTION	34.47
3.15-3.23	0.5684	156	0.5019	2467	X-RAY DIFFRACTION	94.12
3.23-3.33	0.4871	150	0.4627	2606	X-RAY DIFFRACTION	99.32
3.33-3.43	0.4619	155	0.3928	2615	X-RAY DIFFRACTION	98.72
3.43-3.56	0.3219	120	0.3514	2640	X-RAY DIFFRACTION	99.07
3.56-3.7	0.3597	105	0.3265	2641	X-RAY DIFFRACTION	99.06
3.7-3.87	0.2792	178	0.2876	2589	X-RAY DIFFRACTION	98.68
3.87-4.07	0.2797	151	0.2482	2588	X-RAY DIFFRACTION	99.13
4.07-4.33	0.2511	193	0.2155	2572	X-RAY DIFFRACTION	98.57
4.33-4.66	0.2388	168	0.2107	2604	X-RAY DIFFRACTION	99.14
4.66-5.13	0.2005	130	0.1911	2655	X-RAY DIFFRACTION	99.5
5.13-5.87	0.2516	110	0.2045	2690	X-RAY DIFFRACTION	99.93
5.87-7.39	0.225	182	0.2175	2629	X-RAY DIFFRACTION	99.89
7.4-83.77	0.1686	168	0.1579	2673	X-RAY DIFFRACTION	99.13

精密化 TLS

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

ID	L11 (°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)
1	3.42637126907	1.28704421794	-1.55988679007	2.61755470732	1.39026373172	2.73892353395	-0.318078015778	-0.403304158134	-1.18128959234	0.485823214066	1.01226261121	0.738281579129	0.055110917108	-1.02199214558	0.263466754366	1.540061135	-0.503153487954	-0.0076955680113	2.46718526283	0.070504290713	1.30123369082	6.85167345028	29.3359759843	77.0757469184
2	3.8357097782	-2.63561428905	0.414926412188	3.36741334723	-0.874126295554	2.56862736317	1.64821524697	-1.72498335514	-1.88172964098	-0.146894813804	0.96967786067	1.50607503535	0.239075198484	-0.484320806669	-1.31399834905	1.83479770028	-0.608260837778	-0.15784510108	3.55009726971	0.305591409719	1.46875964281	3.23001446327	15.2266028686	79.7298459778
3	4.22752185655	0.126390475475	2.74624734491	2.02810705508	1.85226593062	5.34330229287	1.17731256284	-1.94727853637	0.438838025085	0.38587364569	-0.732455071984	-0.282918964684	-1.32739751329	0.0841026252097	0.518796236055	0.912869950882	-0.463120581929	-0.211704064183	2.83826126781	0.186534710851	0.901090629504	2.97554739445	22.2991156568	65.0150587652
4	8.07657057058	-4.08851747203	0.0591713265182	3.96292111372	-0.75323233001	3.33385359431	0.255003522191	-0.371776120084	2.21335723184	-0.0681185445673	0.176637563171	-1.46861347808	-0.390606357505	0.0859390512604	-0.0468058421523	0.945543745925	-0.464319736333	-0.00317886339395	2.15645622251	-0.144266185209	1.55298545354	4.60812053888	31.3548995388	57.9284392011
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27	0.69802245815	0.799180423963	1.88817870227	2.9456280281	2.15648189805	4.35566020857	0.187204338421	-0.532618721602	-0.57784681	0.197321513411	-1.00502121888	0.657854360994	0.643538366078	-0.895668366938	-1.18950553392	0.991039769316	0.153017594546	-0.0561153456983	1.92868273096	0.370367246617	2.15530296328	-12.000505422	-35.3176900014	48.2891386416
28	2.37213357827	1.3621933341	0.215456135385	3.81556301116	2.63323905346	2.92555052342	0.00324352841428	0.419000927833	0.192490410466	-0.27447468905	0.645155479724	0.481489964448	0.239641540235	1.05620730766	-0.0740094821478	0.996086504441	0.337505829027	-0.226263028044	1.90426026558	0.265309098719	1.69109417109	2.04412381509	-38.1773625316	20.9437824924

精密化 TLSグループ

Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

ID	Refine TLS-ID	Selection details	Auth asym-ID	Label asym-ID	Auth seq-ID	Label seq-ID
1	1	chain 'E' and (resid 334 through 364 )	E	A	334 - 364	1 - 31
2	2	chain 'E' and (resid 365 through 393 )	E	A	365 - 393	32 - 60
3	3	chain 'E' and (resid 394 through 442 )	E	A	394 - 442	61 - 109
4	4	chain 'E' and (resid 443 through 469 )	E	A	443 - 469	110 - 136
5	5	chain 'E' and (resid 470 through 479 )	E	A	470 - 479	137 - 146
6	6	chain 'E' and (resid 480 through 494 )	E	A	480 - 494	147 - 161
7	7	chain 'E' and (resid 495 through 526 )	E	A	495 - 526	162 - 189
8	8	chain 'A' and (resid 335 through 353 )	A	E	335 - 353	1 - 19
9	9	chain 'A' and (resid 354 through 375 )	A	E	354 - 375	20 - 41
10	10	chain 'A' and (resid 376 through 393 )	A	E	376 - 393	42 - 59
11	11	chain 'A' and (resid 394 through 459 )	A	E	394 - 459	60 - 125
12	12	chain 'A' and (resid 460 through 494 )	A	E	460 - 494	126 - 160
13	13	chain 'A' and (resid 495 through 517 )	A	E	495 - 517	161 - 183
14	14	chain 'H' and (resid 1 through 123 )	H	F	1 - 123	1 - 123
15	15	chain 'H' and (resid 124 through 220 )	H	F	124 - 220	124 - 217
16	16	chain 'L' and (resid 1 through 90 )	L	G	1 - 90	1 - 90
17	17	chain 'L' and (resid 91 through 113 )	L	G	91 - 113	91 - 113
18	18	chain 'L' and (resid 114 through 213 )	L	G	114 - 213	114 - 213
19	19	chain 'B' and (resid 1 through 17 )	B	E	1 - 17	1 - 17
20	20	chain 'B' and (resid 18 through 82 )	B	E	18 - 82	18 - 82
21	21	chain 'B' and (resid 83 through 97 )	B	E	83 - 97	83 - 97
22	22	chain 'B' and (resid 98 through 110 )	B	E	98 - 110	98 - 110
23	23	chain 'B' and (resid 111 through 123 )	B	E	111 - 123	111 - 123
24	24	chain 'B' and (resid 124 through 193 )	B	E	124 - 193	124 - 190
25	25	chain 'B' and (resid 194 through 220 )	B	E	194 - 220	191 - 217
26	26	chain 'C' and (resid 1 through 90 )	C	F	1 - 90	1 - 90
27	27	chain 'C' and (resid 91 through 113 )	C	F	91 - 113	91 - 113
28	28	chain 'C' and (resid 114 through 213 )	C	F	114 - 213	114 - 213

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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

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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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新型コロナ情報

URL: https://pdbjlc1.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。

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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。
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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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