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- PDB-7wk5: Cryo-EM structure of Omicron S-ACE2, C2 state -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7wk5
タイトルCryo-EM structure of Omicron S-ACE2, C2 state
要素
  • Angiotensin-converting enzyme 2
  • Spike glycoprotein
キーワードHYDROLASE/VIRAL PROTEIN / SARS-CoV-2 / Omicron / Spike protein / ACE2 / VIRAL PROTEIN / HYDROLASE-VIRAL PROTEIN 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 / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / positive regulation of gap junction assembly / 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 / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / positive regulation of gap junction assembly / 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 / endocytic vesicle membrane / positive regulation of reactive oxygen species metabolic process / metallopeptidase activity / 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 / viral translation / host extracellular space / 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, 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 / 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 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 / 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Homo sapiens (ヒト)
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
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: 3.66 Å
データ登録者Han, W.Y. / Wang, Y.F.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
Chinese Academy of Sciences 中国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Molecular basis of receptor binding and antibody neutralization of Omicron.
著者: Qin Hong / Wenyu Han / Jiawei Li / Shiqi Xu / Yifan Wang / Cong Xu / Zuyang Li / Yanxing Wang / Chao Zhang / Zhong Huang / Yao Cong /
要旨: The SARS-CoV-2 Omicron variant exhibits striking immune evasion and is spreading rapidly worldwide. Understanding the structural basis of the high transmissibility and enhanced immune evasion of ...The SARS-CoV-2 Omicron variant exhibits striking immune evasion and is spreading rapidly worldwide. Understanding the structural basis of the high transmissibility and enhanced immune evasion of Omicron is of high importance. Here, using cryo-electron microscopy, we present both the closed and the open states of the Omicron spike (S) protein, which appear more compact than the counterparts of the G614 strain, potentially related to enhanced inter-protomer and S1-S2 interactions induced by Omicron residue substitution. The closed state showing dominant population may indicate a conformational masking mechanism for the immune evasion of Omicron. Moreover, we captured three states for the Omicron S-ACE2 complex, revealing that the substitutions on the Omicron RBM result in new salt bridges and hydrogen bonds, more favourable electrostatic surface properties, and an overall strengthened S-ACE2 interaction, in line with the observed higher ACE2 affinity of Omicron S than of G614. Furthermore, we determined the structures of Omicron S in complex with the Fab of S3H3, an antibody that is able to cross-neutralize major variants of concern including Omicron, elucidating the structural basis for S3H3-mediated broad-spectrum neutralization. Our findings shed light on the receptor engagement and antibody neutralization or evasion of Omicron and may also inform the design of broadly effective vaccines against SARS-CoV-2.
履歴
登録2022年1月8日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年2月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 2.02022年3月9日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Data collection / Database references / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / em_software ...atom_site / em_software / pdbx_contact_author / pdbx_poly_seq_scheme / pdbx_struct_sheet_hbond / pdbx_unobs_or_zero_occ_residues / pdbx_validate_close_contact / pdbx_validate_main_chain_plane / pdbx_validate_peptide_omega / pdbx_validate_rmsd_angle / pdbx_validate_torsion / struct_conf / struct_conn / struct_mon_prot_cis / struct_ref_seq_dif / struct_sheet / struct_sheet_order / struct_sheet_range
Item: _atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x ..._atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _em_software.category / _pdbx_poly_seq_scheme.pdb_ins_code / _pdbx_poly_seq_scheme.pdb_seq_num / _pdbx_unobs_or_zero_occ_residues.PDB_ins_code / _pdbx_unobs_or_zero_occ_residues.auth_seq_id / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_ref_seq_dif.pdbx_auth_seq_num / _struct_ref_seq_dif.pdbx_pdb_ins_code
解説: Model completeness / Provider: author / タイプ: Coordinate replacement
改定 2.12024年11月20日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _citation.journal_id_ISSN / _em_admin.last_update

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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-32559
  • 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: Angiotensin-converting enzyme 2
B: Spike glycoprotein
C: Spike glycoprotein
D: Spike glycoprotein


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)493,0404
ポリマ－493,0404
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
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 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: 72396.492 Da / 分子数: 1 / 変異: R682G, R683S, A684A, R685S, K986P, V987P / 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
#2: タンパク質 Spike glycoprotein / Omicron spike protein / S glycoprotein / E2 / Peplomer protein


分子量: 140214.625 Da / 分子数: 3 / 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
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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein with human ACE2 receptor, C2 stateCOMPLEXall0MULTIPLE SOURCES
2human ACE2 receptorCOMPLEX#11RECOMBINANT
3SARS-CoV-2 Omicron spike proteinCOMPLEX#21RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
32Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)2697049
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
32Homo sapiens (ヒト)9606
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.66 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 79456 / 対称性のタイプ: POINT

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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)

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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。
  • 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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