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- PDB-8kc2: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 BA.3 RBD in complex with golden h... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8kc2
タイトルCryo-EM structure of SARS-CoV-2 BA.3 RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)
要素
  • Angiotensin-converting enzymeアンジオテンシン変換酵素
  • Spike protein S1
キーワードVIRAL PROTEIN/HYDROLASE (ウイルス性) / SARS-CoV-2 (SARSコロナウイルス2) / BA.3 / spike protein (スパイクタンパク質) / VIRAL PROTEIN (ウイルスタンパク質) / HYDROLASE-VIRAL PROTEIN complex / VIRAL PROTEIN-HYDROLASE complex (ウイルス性)
機能・相同性
機能・相同性情報


加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / angiotensin-mediated drinking behavior / tryptophan transport / positive regulation of gap junction assembly / regulation of cardiac conduction / peptidyl-dipeptidase activity / carboxypeptidase activity / positive regulation of cardiac muscle contraction / brush border 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 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / angiotensin-mediated drinking behavior / tryptophan transport / positive regulation of gap junction assembly / regulation of cardiac conduction / peptidyl-dipeptidase activity / carboxypeptidase activity / positive regulation of cardiac muscle contraction / brush border membrane / 繊毛 / metallopeptidase activity / virus receptor activity / Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / endopeptidase activity / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / membrane fusion / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / apical plasma membrane / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / エンベロープ (ウイルス) / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / 細胞膜 / タンパク質分解 / extracellular space / 生体膜 / identical protein binding / metal ion binding / 細胞膜 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Collectrin-like domain profile. / Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Peptidase family M2 domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / アンジオテンシン変換酵素 / 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 ...Collectrin-like domain profile. / Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Peptidase family M2 domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / アンジオテンシン変換酵素 / 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
アンジオテンシン変換酵素 / スパイクタンパク質
類似検索 - 構成要素
生物種Mesocricetus auratus (ゴールデンハムスター)
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
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: 2.6 Å
データ登録者Niu, S. / Zhao, Z.N. / Chai, Y. / Gao, G.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: J Virol / 年: 2024
タイトル: Structural basis and analysis of hamster ACE2 binding to different SARS-CoV-2 spike RBDs.
著者: Sheng Niu / Zhennan Zhao / Zhimin Liu / Xiaoyu Rong / Yan Chai / Bin Bai / Pengcheng Han / Guijun Shang / Jianle Ren / Ying Wang / Xin Zhao / Kefang Liu / Wen-Xia Tian / Qihui Wang / George Fu Gao /
要旨: Pet golden hamsters were first identified being infected with the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) delta variant of concern (VOC) and transmitted the virus back to humans ...Pet golden hamsters were first identified being infected with the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) delta variant of concern (VOC) and transmitted the virus back to humans in Hong Kong in January 2022. Here, we studied the binding of two hamster (golden hamster and Chinese hamster) angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) proteins to the spike protein receptor-binding domains (RBDs) of SARS-CoV-2 prototype and eight variants, including alpha, beta, gamma, delta, and four omicron sub-variants (BA.1, BA.2, BA.3, and BA.4/BA.5). We found that the two hamster ACE2s present slightly lower affinity for the RBDs of all nine SARS-CoV-2 viruses tested than human ACE2 (hACE2). Furthermore, the similar infectivity to host cells expressing hamster ACE2s and hACE2 was confirmed with the nine pseudotyped SARS-CoV-2 viruses. Additionally, we determined two cryo-electron microscopy (EM) complex structures of golden hamster ACE2 (ghACE2)/delta RBD and ghACE2/omicron BA.3 RBD. The residues Q34 and N82, which exist in many rodent ACE2s, are responsible for the lower binding affinity of ghACE2 compared to hACE2. These findings suggest that all SARS-CoV-2 VOCs may infect hamsters, highlighting the necessity of further surveillance of SARS-CoV-2 in these animals.IMPORTANCESARS-CoV-2 can infect many domestic animals, including hamsters. There is an urgent need to understand the binding mechanism of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variants to hamster receptors. Herein, we showed that two hamster angiotensin-converting enzyme 2s (ACE2s) (golden hamster ACE2 and Chinese hamster ACE2) can bind to the spike protein receptor-binding domains (RBDs) of SARS-CoV-2 prototype and eight variants and that pseudotyped SARS-CoV-2 viruses can infect hamster ACE2-expressing cells. The binding pattern of golden hamster ACE2 to SARS-CoV-2 RBDs is similar to that of Chinese hamster ACE2. The two hamster ACE2s present slightly lower affinity for the RBDs of all nine SARS-CoV-2 viruses tested than human ACE2. We solved the cryo-electron microscopy (EM) structures of golden hamster ACE2 in complex with delta RBD and omicron BA.3 RBD and found that residues Q34 and N82 are responsible for the lower binding affinity of ghACE2 compared to hACE2. Our work provides valuable information for understanding the cross-species transmission mechanism of SARS-CoV-2.
履歴
登録2023年8月5日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02024年1月31日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年2月14日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22024年3月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author / Item: _citation.journal_volume / _citation_author.name

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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: Angiotensin-converting enzyme
E: Spike protein S1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)91,9486
ポリマ－91,0162
非ポリマー9324
水0
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, not applicable
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 / アンジオテンシン変換酵素


分子量: 68943.328 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mesocricetus auratus (ゴールデンハムスター)
遺伝子: Ace2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: A0A1U7QTA1, 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素
#2: タンパク質 Spike protein S1


分子量: 22072.924 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
遺伝子: S, 2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2
#3: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharideオリゴ糖 / 分子量: 424.401 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
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#4: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 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 / N-アセチルグルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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 BA.3 RBD in complex with golden hamster ACE2 (local refinement)COMPLEX#1-#20MULTIPLE SOURCES
2Golden hamster angiotensin-converting enzyme 2COMPLEX#11RECOMBINANT
3BA.3 RBDCOMPLEX#21RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Mesocricetus auratus (ゴールデンハムスター)10036
33Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)2697049
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Homo sapiens (ヒト)9606
33Homo sapiens (ヒト)9606
緩衝液pH: 8
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 FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 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 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 416754 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0046649
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.629035
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.908889
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.044952
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041170

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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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  • 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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