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- PDB-7tpr: Camel nanobodies 7A3 and 8A2 broadly neutralize SARS-CoV-2 variants -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7tpr
タイトルCamel nanobodies 7A3 and 8A2 broadly neutralize SARS-CoV-2 variants
要素
  • Nanobody 7A3
  • Nanobody 8A2
  • Spike glycoprotein
キーワードVIRAL PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / Neutralization / nanobody / VIRAL PROTEIN / VIRAL PROTEIN-IMMUNE SYSTEM 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)
Camelus dromedarius (ヒトコブラクダ)
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: 2.39 Å
データ登録者Butay, K.J. / Zhu, J. / Dandey, V.P. / Hong, J. / Kwon, H.J. / Chen, C.Z. / Duan, Z. / Li, D. / Ren, H. / Liang, T. ...Butay, K.J. / Zhu, J. / Dandey, V.P. / Hong, J. / Kwon, H.J. / Chen, C.Z. / Duan, Z. / Li, D. / Ren, H. / Liang, T. / Martin, N. / Esposito, D. / Ortega-Rodriguez, U. / Xu, M. / Xie, H. / Ho, M. / Cachau, R. / Borgnia, M.J.
資金援助 米国, 7件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ZIA ES 103341 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)ZIA BC 011943 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ZIC ES 10326 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)ZIC BC 011891 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)Z01 BC010891 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)ZIA BC010891 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)75N91019D00024 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2021
タイトル: Camel nanobodies broadly neutralize SARS-CoV-2 variants.
著者: Jessica Hong / Hyung Joon Kwon / Raul Cachau / Catherine Z Chen / Kevin John Butay / Zhijian Duan / Dan Li / Hua Ren / Tianyuzhou Liang / Jianghai Zhu / Venkata P Dandey / Negin Martin / ...著者: Jessica Hong / Hyung Joon Kwon / Raul Cachau / Catherine Z Chen / Kevin John Butay / Zhijian Duan / Dan Li / Hua Ren / Tianyuzhou Liang / Jianghai Zhu / Venkata P Dandey / Negin Martin / Dominic Esposito / Uriel Ortega-Rodriguez / Miao Xu / Mario J Borgnia / Hang Xie / Mitchell Ho /
要旨: With the emergence of SARS-CoV-2 variants, there is urgent need to develop broadly neutralizing antibodies. Here, we isolate two V H nanobodies (7A3 and 8A2) from dromedary camels by phage display, ...With the emergence of SARS-CoV-2 variants, there is urgent need to develop broadly neutralizing antibodies. Here, we isolate two V H nanobodies (7A3 and 8A2) from dromedary camels by phage display, which have high affinity for the receptor-binding domain (RBD) and broad neutralization activities against SARS-CoV-2 and its emerging variants. Cryo-EM complex structures reveal that 8A2 binds the RBD in its up mode and 7A3 inhibits receptor binding by uniquely targeting a highly conserved and deeply buried site in the spike regardless of the RBD conformational state. 7A3 at a dose of ≥5 mg/kg efficiently protects K18-hACE2 transgenic mice from the lethal challenge of B.1.351 or B.1.617.2, suggesting that the nanobody has promising therapeutic potentials to curb the COVID-19 surge with emerging SARS-CoV-2 variants.
ONE-SENTENCE SUMMARY: Dromedary camel ( ) V H phage libraries were built for isolation of the nanobodies that broadly neutralize SARS-CoV-2 variants.
履歴
登録2022年1月25日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年4月20日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
A: Spike glycoprotein
B: Spike glycoprotein
C: Spike glycoprotein
D: Nanobody 8A2
E: Nanobody 8A2
F: Nanobody 7A3
G: Nanobody 7A3
H: Nanobody 7A3


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)449,7178
ポリマ－449,7178
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
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: 126821.453 Da / 分子数: 3
変異: F817P, A892P, A899P, A942P, K986P, V987P, and residues 682-685 from RRAR to GSAS
由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Hexa-Pro construct mutations
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 Nanobody 8A2


分子量: 13993.344 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Camelus dromedarius (ヒトコブラクダ)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): HB2151
#3: 抗体 Nanobody 7A3


分子量: 13755.188 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Camelus dromedarius (ヒトコブラクダ)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): HB2151

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Ternary complex of SARS-Cov-2 Spike protein ectodomain (Wuhan strain) and camel nanobodies 7A3 and 8A2.COMPLEXall0MULTIPLE SOURCES
2SARS-CoV-2 Spike glycoproteinCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Camel nanobody 8A2COMPLEX#21RECOMBINANT
4Camel nanobody 7A3COMPLEX#31RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.45 MDaNO
210.44 MDaNO
310.017 MDaNO
410.017 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
32Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)2697049
43Camelus dromedarius (ヒトコブラクダ)9838
54Camelus dromedarius (ヒトコブラクダ)9838
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株細胞
32Homo sapiens (ヒト)9606Expi293F
43Escherichia coli (大腸菌)562HB2151
54Escherichia coli (大腸菌)562HB2151
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: PBS
試料濃度: 1.93 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Complexes of spike with 7A3 and/or 8A2 VHHs were prepared by mixing the components at a spike trimer to nanobody molar ratio of 1:6. The final concentration of spike trimer was 3 uM in PBS at ...詳細: Complexes of spike with 7A3 and/or 8A2 VHHs were prepared by mixing the components at a spike trimer to nanobody molar ratio of 1:6. The final concentration of spike trimer was 3 uM in PBS at pH 7 with the addition of 5 mM imidazole. Because the 8A2 stock was too diluted, complexes involving this nanobody were prepared at 0.5 uM spike trimer followed by a 6-fold concentration using a 10 kDa cutoff centrifugal filter (Amicon Ultra). All complexes were incubated on ice for at least 5 min prior to grid preparation.
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Homemade
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 298 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company /
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
EM imaging

アライメント法: ZEMLIN TABLEAU / 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 照射モード: FLOOD BEAM / モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER / Specimen-ID: 1

ID加速電圧 (kV)C2レンズ絞り径 (µm)倍率（補正後） (X)凍結剤モデル倍率（公称値） (X)
12006053648NITROGENFEI TALOS ARCTICA45000
23005047348FEI TITAN KRIOS81000
撮影
IDImaging-ID平均露光時間 (sec.)電子線照射量 (e/Å2)検出モードフィルム・検出器のモデル
11160COUNTINGGATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
2260GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
画像スキャンサンプリングサイズ: 5.000001 µm / 横: 5760 / 縦: 4092

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリImaging-ID
2SerialEM3画像取得1
4cryoSPARC3.3CTF補正
10cryoSPARC3.3初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.3最終オイラー角割当
13cryoSPARC3.3３次元再構成
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: 1539054
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.39 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 580888 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00433397
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.57845472
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.8044832
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0455232
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0045822

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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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