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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8fr7 | |||||||||||||||||||||||||||
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タイトル | A hinge glycan regulates spike bending and impacts coronavirus infectivity | |||||||||||||||||||||||||||
![]() | Spike glycoprotein | |||||||||||||||||||||||||||
![]() | VIRAL PROTEIN / NL63 / coronavirus / glycan | |||||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | ![]() host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell surface receptor binding / endocytosis involved in viral entry into host cell / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion membrane / membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||||||||||||||
生物種 | ![]() | |||||||||||||||||||||||||||
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: 3.39 Å | |||||||||||||||||||||||||||
![]() | Pintilie, G. / Wilson, E. / Chmielewski, D. / Schmid, M.F. / Jin, J. / Chen, M. / Singharoy, A. / Chiu, W. | |||||||||||||||||||||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Structural insights into the modulation of coronavirus spike tilting and infectivity by hinge glycans. 著者: David Chmielewski / Eric A Wilson / Grigore Pintilie / Peng Zhao / Muyuan Chen / Michael F Schmid / Graham Simmons / Lance Wells / Jing Jin / Abhishek Singharoy / Wah Chiu / ![]() 要旨: Coronavirus spike glycoproteins presented on the virion surface mediate receptor binding, and membrane fusion during virus entry and constitute the primary target for vaccine and drug development. ...Coronavirus spike glycoproteins presented on the virion surface mediate receptor binding, and membrane fusion during virus entry and constitute the primary target for vaccine and drug development. How the structure dynamics of the full-length spikes incorporated in viral lipid envelope correlates with the virus infectivity remains poorly understood. Here we present structures and distributions of native spike conformations on vitrified human coronavirus NL63 (HCoV-NL63) virions without chemical fixation by cryogenic electron tomography (cryoET) and subtomogram averaging, along with site-specific glycan composition and occupancy determined by mass spectrometry. The higher oligomannose glycan shield on HCoV-NL63 spikes than on SARS-CoV-2 spikes correlates with stronger immune evasion of HCoV-NL63. Incorporation of cryoET-derived native spike conformations into all-atom molecular dynamic simulations elucidate the conformational landscape of the glycosylated, full-length spike that reveals a role of hinge glycans in modulating spike bending. We show that glycosylation at N1242 at the upper portion of the stalk is responsible for the extensive orientational freedom of the spike crown. Subsequent infectivity assays implicated involvement of N1242-glyan in virus entry. Our results suggest a potential therapeutic target site for HCoV-NL63. | |||||||||||||||||||||||||||
履歴 |
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構造の表示
構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 900.8 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 表示 | ![]() | |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
-タンパク質 , 1種, 3分子 ACB
#1: タンパク質 | 分子量: 149954.109 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() 遺伝子: S, 2 / 細胞株 (発現宿主): Vero E6 / 器官 (発現宿主): kidney / 発現宿主: ![]() |
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-糖 , 9種, 119分子
#2: 多糖 | alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D- ...alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose タイプ: oligosaccharide / 分子量: 1235.105 Da / 分子数: 36 / 由来タイプ: 組換発現 #3: 多糖 | alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D- ...alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D-mannopyranose-(1-3)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose #4: 多糖 | タイプ: oligosaccharide / 分子量: 1559.386 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 #5: 多糖 | #6: 多糖 | #7: 多糖 | タイプ: oligosaccharide / 分子量: 2152.965 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 #8: 多糖 | #9: 多糖 | #10: 多糖 | alpha-D-mannopyranose-(1-4)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D- ...alpha-D-mannopyranose-(1-4)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D-mannopyranose-(1-4)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose タイプ: oligosaccharide / 分子量: 1235.105 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現 |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
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Has protein modification | Y |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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: HCoV-NL63 spike trimer / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 値: 0.6 MDa / 実験値: YES |
由来(天然) | 生物種: ![]() |
緩衝液 | pH: 8 / 詳細: 20 mM Tris, pH 8.0, 120 mM NaCl, 1 mM EDTA |
試料 | 濃度: 4.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: HCoV-NL63 virions |
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil |
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 |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 64000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 3000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 600 nm / Calibrated defocus min: 400 nm / 最大 デフォーカス(補正後): 30000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 平均露光時間: 3 sec. / 電子線照射量: 48 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4138 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 15 eV |
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解析
EMソフトウェア |
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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: 944822 | ||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.39 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 82030 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / Target criteria: Cross-correlation |