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- PDB-8opn: Human Coronavirus HKU1 spike glycoprotein in complex with an alph... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8opn
タイトルHuman Coronavirus HKU1 spike glycoprotein in complex with an alpha2,8-linked 9-O-acetylated disialoside (1-up state)
要素Spike glycoprotein,General control transcription factor GCN4
キーワードVIRAL PROTEIN / Virus / Coronavirus / HKU1 / Spike / Glycoprotein / Membrane fusion
機能・相同性
機能・相同性情報


protein localization to nuclear periphery / FCERI mediated MAPK activation / Activation of the AP-1 family of transcription factors / response to amino acid starvation / mediator complex binding / negative regulation of ribosomal protein gene transcription by RNA polymerase II / positive regulation of cellular response to amino acid starvation / nitrogen catabolite activation of transcription from RNA polymerase II promoter / Oxidative Stress Induced Senescence / TFIID-class transcription factor complex binding ...protein localization to nuclear periphery / FCERI mediated MAPK activation / Activation of the AP-1 family of transcription factors / response to amino acid starvation / mediator complex binding / negative regulation of ribosomal protein gene transcription by RNA polymerase II / positive regulation of cellular response to amino acid starvation / nitrogen catabolite activation of transcription from RNA polymerase II promoter / Oxidative Stress Induced Senescence / TFIID-class transcription factor complex binding / positive regulation of transcription initiation by RNA polymerase II / positive regulation of RNA polymerase II transcription preinitiation complex assembly / amino acid biosynthetic process / cellular response to amino acid starvation / endocytosis involved in viral entry into host cell / RNA polymerase II transcription regulator complex / : / DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific / RNA polymerase II-specific DNA-binding transcription factor binding / transcription regulator complex / sequence-specific DNA binding / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated virion attachment to host cell / DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific / regulation of cell cycle / intracellular signal transduction / RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding / DNA-binding transcription factor activity / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / chromatin binding / host cell plasma membrane / virion membrane / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / identical protein binding / membrane / nucleus
類似検索 - 分子機能
Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, murine hepatitis virus-like / Basic region leucine zipper / Basic-leucine zipper (bZIP) domain signature. / Basic-leucine zipper (bZIP) domain profile. / basic region leucin zipper / Basic-leucine zipper domain superfamily / Basic-leucine zipper domain / Spike glycoprotein S2, coronavirus, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S2, intravirion / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. ...Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, murine hepatitis virus-like / Basic region leucine zipper / Basic-leucine zipper (bZIP) domain signature. / Basic-leucine zipper (bZIP) domain profile. / basic region leucin zipper / Basic-leucine zipper domain superfamily / Basic-leucine zipper domain / Spike glycoprotein S2, coronavirus, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S2, intravirion / 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 / General control transcription factor GCN4
類似検索 - 構成要素
生物種Human coronavirus HKU1 (ウイルス)
Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
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: 4.7 Å
データ登録者Pronker, M.F. / Creutznacher, R. / Hurdiss, D.L.
資金援助 オランダ, 中国, 2件
組織認可番号国
Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO)VI.Veni.202.271 オランダ
Chinese Scholarship Council2014-03250042 中国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Sialoglycan binding triggers spike opening in a human coronavirus.
著者: Matti F Pronker / Robert Creutznacher / Ieva Drulyte / Ruben J G Hulswit / Zeshi Li / Frank J M van Kuppeveld / Joost Snijder / Yifei Lang / Berend-Jan Bosch / Geert-Jan Boons / Martin Frank ...著者: Matti F Pronker / Robert Creutznacher / Ieva Drulyte / Ruben J G Hulswit / Zeshi Li / Frank J M van Kuppeveld / Joost Snijder / Yifei Lang / Berend-Jan Bosch / Geert-Jan Boons / Martin Frank / Raoul J de Groot / Daniel L Hurdiss /
要旨: Coronavirus spike proteins mediate receptor binding and membrane fusion, making them prime targets for neutralizing antibodies. In the cases of severe acute respiratory syndrome coronavirus, severe ...Coronavirus spike proteins mediate receptor binding and membrane fusion, making them prime targets for neutralizing antibodies. In the cases of severe acute respiratory syndrome coronavirus, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 and Middle East respiratory syndrome coronavirus, spike proteins transition freely between open and closed conformations to balance host cell attachment and immune evasion. Spike opening exposes domain S1, allowing it to bind to proteinaceous receptors, and is also thought to enable protein refolding during membrane fusion. However, with a single exception, the pre-fusion spike proteins of all other coronaviruses studied so far have been observed exclusively in the closed state. This raises the possibility of regulation, with spike proteins more commonly transitioning to open states in response to specific cues, rather than spontaneously. Here, using cryogenic electron microscopy and molecular dynamics simulations, we show that the spike protein of the common cold human coronavirus HKU1 undergoes local and long-range conformational changes after binding a sialoglycan-based primary receptor to domain S1. This binding triggers the transition of S1 domains to the open state through allosteric interdomain crosstalk. Our findings provide detailed insight into coronavirus attachment, with possibilities of dual receptor usage and priming of entry as a means of immune escape.
履歴
登録2023年4月7日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年8月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年9月20日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond
改定 1.22023年10月4日Group: Database references / Refinement description / カテゴリ: citation / em_3d_fitting_list
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _citation.year / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id
改定 1.32023年10月18日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title ..._citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.42023年12月13日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID

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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,General control transcription factor GCN4
B: Spike glycoprotein,General control transcription factor GCN4
C: Spike glycoprotein,General control transcription factor GCN4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)452,68836
ポリマ－443,3113
非ポリマー9,37733
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area33650 Å2
ΔGint-22 kcal/mol
Surface area162290 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 Spike glycoprotein,General control transcription factor GCN4 / S glycoprotein / E2 / Peplomer protein / Amino acid biosynthesis regulatory protein / General ...S glycoprotein / E2 / Peplomer protein / Amino acid biosynthesis regulatory protein / General control protein GCN4


分子量: 147770.344 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Human coronavirus HKU1 (ウイルス), (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
株: Caen1 / 遺伝子: GCN4, AAS101, AAS3, ARG9, YEL009C / 細胞株 (発現宿主): HEK293 / 器官 (発現宿主): KIDNEY / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: E0YJ44, UniProt: P03069
#2: 多糖
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam 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
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 多糖 9-O-acetyl-5-acetamido-3,5-dideoxy-D-glycero-alpha-D-galacto-non-2-ulopyranosonic acid-(2-8)-N- ...9-O-acetyl-5-acetamido-3,5-dideoxy-D-glycero-alpha-D-galacto-non-2-ulopyranosonic acid-(2-8)-N-acetyl-alpha-neuraminic acid


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 642.562 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
WURCS=2.0/2,2,1/[Aad21122h-2a_2-6_5*NCC/3=O][Aad21122h-2a_2-6_5*NCC/3=O_9*OCC/3=O]/1-2/a8-b2WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][a-D-Neup5Ac]{[(8+2)][a-D-Neup5Ac9Ac]{}}LINUCSPDB-CARE
#4: 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


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 26 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
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

構成要素名称: Trimeric spike glycoprotein / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.44 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株細胞内の位置
21Human coronavirus HKU1 (ウイルス)290028Caen1membrane
31Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)4932
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
220 mMTris-HCl1
31 mMEDTA1
42.5 mMD-biotin1
試料濃度: 1.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Concentration of protein (N-linked glycans not included due to glycan heterogeneity).
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
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: 2.68 sec. / 電子線照射量: 46 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: 4057
電子光学装置詳細: BioContinuum Imaging Filter / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン横: 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
1cryoSPARC3.3.2粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARC3.3.2CTF補正
7UCSF Chimera1.16モデルフィッティング
8UCSF ChimeraX1.5モデルフィッティング
10PHENIX1.19.2-4158モデル精密化
11Coot0.9.8.1モデル精密化
12cryoSPARC4.1初期オイラー角割当
13cryoSPARC4.1最終オイラー角割当
14cryoSPARC4.1分類
15cryoSPARC4.1３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: 956697
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 36048 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 114 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient
原子モデル構築Accession code: 6nzk / Chain residue range: 14-1225 / 詳細: Phyre2 / Source name: Other / タイプ: in silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00429226
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.88239786
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.544046
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0554589
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0065053

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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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