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- PDB-9k75: SARS-CoV-2 related bat coronavirus BANAL-103 spike in the closed state -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9k75
タイトルSARS-CoV-2 related bat coronavirus BANAL-103 spike in the closed state
要素Spike glycoprotein
キーワードVIRAL PROTEIN / SARS-CoV-2 related coronavirus / BANAL-103 / Spike
生物種Coronaviridae (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: 3.11 Å
データ登録者Qingqing, L. / Xiao, C. / Xiaoning, L. / Yibing, Z. / Ru, L. / Zirui, K. / Didi, W. / Jiaxu, W. / Lili, L. / Junxia, Y. ...Qingqing, L. / Xiao, C. / Xiaoning, L. / Yibing, Z. / Ru, L. / Zirui, K. / Didi, W. / Jiaxu, W. / Lili, L. / Junxia, Y. / Jianxiang, S. / Shuiling, J. / Ying, P. / Na, Z. / Yushun, W. / Jian, S.
資金援助 中国, 2件
組織認可番号国
Other government32200113
Other government232301420013 中国
引用ジャーナル: J Virol / 年: 2025
タイトル: Structural and functional constraints on spike activation and host protease utilization limit cell entry of SARS-CoV-2-related bat coronaviruses.
著者: Qingqing Li / Xiao Cai / Xiaoning Li / Yibing Zhang / Ru Li / Zirui Kang / Didi Wan / Jiaxu Wang / Lili Li / Junxia Yang / Jianxiang Shi / Shuiling Jin / Xiangdong Sun / Ying Peng / Na Zang / ...著者: Qingqing Li / Xiao Cai / Xiaoning Li / Yibing Zhang / Ru Li / Zirui Kang / Didi Wan / Jiaxu Wang / Lili Li / Junxia Yang / Jianxiang Shi / Shuiling Jin / Xiangdong Sun / Ying Peng / Na Zang / Zhengkun Xie / Yushun Wan / Jian Shang /
要旨: The persistent threat posed by SARS-CoV-2-related coronaviruses (SC2r-CoVs) in wildlife highlights the risk of zoonotic transmission. Cross-species infectivity is predominantly determined by spike (S) ...The persistent threat posed by SARS-CoV-2-related coronaviruses (SC2r-CoVs) in wildlife highlights the risk of zoonotic transmission. Cross-species infectivity is predominantly determined by spike (S) character and S-mediated cell entry. In this study, we systematically investigated BANAL-52 and BANAL-103, which exhibit the closest genetic proximity to SARS-CoV-2, focusing on their spike structures and functional characteristics. First, despite comparable receptor-binding domain (RBD)-ACE2 interactions, the spikes of BANAL-52 and BANAL-103 displayed significantly reduced ACE2 binding compared to SARS-CoV-2, suggesting impaired S activation. Second, Cryo-EM structural analyses revealed that BANAL-52 S is stabilized in a "locked" state through linoleic acid (LA) binding and an additional N370 glycan, whereas BANAL-103 S adopts a "closed" conformation due to a unique glycan network. Site-directed mutagenesis targeting the LA binding pocket confirmed that Y365 is related to S conformational transitions and viral entry. Third, both BANAL spikes relied predominantly on lysosomal proteases (e.g., cathepsins) for membrane fusion, unlike SARS-CoV-2, which utilizes a broader range of proteases (e.g., TMPRSS2 and furin). The introduction of a furin cleavage site enhanced the fusogenicity of BANAL spikes. Finally, sera from individuals who have recovered from SARS-CoV-2 effectively neutralized BANAL pseudoviruses, underscoring conserved antigenicity. Our findings elucidate structural and proteolytic barriers that restrict the zoonotic potential of these viruses and propose targeted surveillance strategies to preempt the emergence of SC2r-CoVs.
IMPORTANCE: The viral entry mechanisms, which are primarily related to the spike character, play a critical role in determining zoonotic potential. Among the currently identified SC2r-CoVs, BANAL-52 ...IMPORTANCE: The viral entry mechanisms, which are primarily related to the spike character, play a critical role in determining zoonotic potential. Among the currently identified SC2r-CoVs, BANAL-52 and BANAL-103 exhibit spike proteins with the highest sequence similarity to SARS-CoV-2, rendering them optimal models for comparative studies on S-mediated cell entry and cross-species transmission. In this study, we systematically investigated the molecular constraints governing the functionality of BANAL spikes, with a focus on S-ACE2 interactions, S activation, S structures, and host protease utilization. Notably, we resolved the cryo-EM structure of BANAL-52 S at neutral pH and the first cryo-EM structure of BANAL-103 S, revealing distinct glycan- and lipid-mediated stabilization of inactive states. Furthermore, cross-neutralization assays demonstrated that sera of convalescents from SARS-CoV-2 inhibited BANAL pseudovirus entry with an efficiency of approximately 80%, thereby highlighting conserved antigenic epitopes and informing the development of broad-spectrum therapeutic strategies against emerging SC2r-CoVs.
履歴
登録2024年10月23日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02025年7月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月16日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月16日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月16日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月16日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月16日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月16日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年8月6日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
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_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.22025年9月3日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.32025年9月10日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.page_first / _citation.page_last ..._citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update

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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
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)427,15763
ポリマ－413,8853
非ポリマー13,27260
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, 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 Spike glycoprotein


分子量: 137961.562 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Coronaviridae (ウイルス) / 発現宿主: Mammalia (両生類)
#2: 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


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 60 / 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
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

構成要素名称: BANAL-103 coronavirus spike / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Coronaviridae (ウイルス)
由来(組換発現)生物種: Mammalia (両生類)
緩衝液pH: 7.4
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: TFS 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）: 500 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k 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: 3.11 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 52916 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 47.37 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.002226931
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.485236654
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04494335
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0034659
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.65973897

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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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