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- EMDB-22136: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 ORF3a -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22136
タイトルCryo-EM structure of SARS-CoV-2 ORF3a
マップデータSARS-CoV-2 3A
試料
  • 複合体: ORF3a in MSPE3D1 nanodisc
    • タンパク質・ペプチド: ORF3a protein
機能・相同性
機能・相同性情報


host cell lysosome / induction by virus of host reticulophagy / Maturation of protein 3a / SARS-CoV-2 modulates autophagy / inorganic cation transmembrane transport / host cell endoplasmic reticulum / voltage-gated calcium channel complex / SARS-CoV-2 targets host intracellular signalling and regulatory pathways / voltage-gated potassium channel complex / molecular function activator activity ...host cell lysosome / induction by virus of host reticulophagy / Maturation of protein 3a / SARS-CoV-2 modulates autophagy / inorganic cation transmembrane transport / host cell endoplasmic reticulum / voltage-gated calcium channel complex / SARS-CoV-2 targets host intracellular signalling and regulatory pathways / voltage-gated potassium channel complex / molecular function activator activity / : / protein complex oligomerization / monoatomic ion channel activity / host cell endosome / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / Induction of Cell-Cell Fusion / Attachment and Entry / host cell endoplasmic reticulum membrane / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / extracellular region / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Protein 3a, betacoronavirus / 3a-like viroporin, transmembrane domain, alpha/betacoronavirus / 3a-like viroporin, cytosolic domain, alpha/betacoronavirus / Betacoronavirus viroporin / Coronavirus (CoV) 3a-like viroporin trans-membrane (TM) domain profile. / Coronavirus (CoV) 3a-like viroporin cytosolic (CD) domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å
データ登録者Kern DM / Hoel CM / Brohawn SG
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM128263 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM123496 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM structure of the SARS-CoV-2 3a ion channel in lipid nanodiscs.
著者: David M Kern / Ben Sorum / Sonali S Mali / Christopher M Hoel / Savitha Sridharan / Jonathan P Remis / Daniel B Toso / Abhay Kotecha / Diana M Bautista / Stephen G Brohawn /
要旨: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the virus that causes the coronavirus disease 2019 (COVID-19). SARS-CoV-2 encodes three putative ion channels: E, 8a, and 3a. 3a is ...Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the virus that causes the coronavirus disease 2019 (COVID-19). SARS-CoV-2 encodes three putative ion channels: E, 8a, and 3a. 3a is expressed in SARS patient tissue and anti-3a antibodies are observed in patient plasma. 3a has been implicated in viral release, inhibition of autophagy, inflammasome activation, and cell death and its deletion reduces viral titer and morbidity in mice, raising the possibility that 3a could be an effective vaccine or therapeutic target. Here, we present the first cryo-EM structures of SARS-CoV-2 3a to 2.1 Å resolution and demonstrate 3a forms an ion channel in reconstituted liposomes. The structures in lipid nanodiscs reveal 3a dimers and tetramers adopt a novel fold with a large polar cavity that spans halfway across the membrane and is accessible to the cytosol and the surrounding bilayer through separate water- and lipid-filled openings. Electrophysiology and fluorescent ion imaging experiments show 3a forms Ca-permeable non-selective cation channels. We identify point mutations that alter ion permeability and discover polycationic inhibitors of 3a channel activity. We find 3a-like proteins in multiple and lineages that infect bats and humans. These data show 3a forms a functional ion channel that may promote COVID-19 pathogenesis and suggest targeting 3a could broadly treat coronavirus diseases.
履歴
登録2020年6月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年6月17日-
マップ公開2020年6月17日-
更新2022年8月31日-
現状2022年8月31日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 1.01
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 1.01
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6xdc
  • 表面レベル: 1.01
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-6xdc
  • Jmol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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_22136.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_22136.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈SARS-CoV-2 3A
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.137 Å
密度
表面レベル登録者による: 1.01 / ムービー #1: 1.01
最小 - 最大-5.064294 - 6.980685
平均 (標準偏差)-0.00080171734 (±0.10061294)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 291.072 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.1371.1371.137
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z291.072291.072291.072
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ600600600
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-5.0646.981-0.001

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : ORF3a in MSPE3D1 nanodisc

全体名称: ORF3a in MSPE3D1 nanodisc
要素
  • 複合体: ORF3a in MSPE3D1 nanodisc
    • タンパク質・ペプチド: ORF3a protein

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超分子 #1: ORF3a in MSPE3D1 nanodisc

超分子名称: ORF3a in MSPE3D1 nanodisc / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
分子量理論値: 64 KDa

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分子 #1: ORF3a protein

分子名称: ORF3a protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
分子量理論値: 32.165902 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MDLFMRIFTI GTVTLKQGEI KDATPSDFVR ATATIPIQAS LPFGWLIVGV ALLAVFQSAS KIITLKKRWQ LALSKGVHFV CNLLLLFVT VYSHLLLVAA GLEAPFLYLY ALVYFLQSIN FVRIIMRLWL CWKCRSKNPL LYDANYFLCW HTNCYDYCIP Y NSVTSSIV ...文字列:
MDLFMRIFTI GTVTLKQGEI KDATPSDFVR ATATIPIQAS LPFGWLIVGV ALLAVFQSAS KIITLKKRWQ LALSKGVHFV CNLLLLFVT VYSHLLLVAA GLEAPFLYLY ALVYFLQSIN FVRIIMRLWL CWKCRSKNPL LYDANYFLCW HTNCYDYCIP Y NSVTSSIV ITSGDGTTSP ISEHDYQIGG YTEKWESGVK DCVVLHSYFT SDYYQLYSTQ LSTDTGVEHV TFFIYNKIVD EP EEHVQIH TIDGSSGVVN PVMEPIYDEP TTTTSVPLSN SLEVLFQ

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度1.1 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMHEPES
150.0 mMpotassium chlorideKCl
グリッドモデル: Quantifoil / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 120.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 1 blot force, 5 second wait time, 3 second blot time.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 11520 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 8184 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2595 / 平均露光時間: 5.0 sec. / 平均電子線量: 50.675 e/Å2 / 詳細: 50 frames per image
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 4134279
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1)
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: ab initio model from cryosparc 2
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2) / 使用した粒子像数: 185871

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER / 温度因子: 108.61
得られたモデル

PDB-6xdc:
Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 ORF3a

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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)

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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