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- EMDB-22251: Structure of SARS-CoV-2 spike at pH 4.0 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22251
タイトルStructure of SARS-CoV-2 spike at pH 4.0
マップデータStructure of SARS-CoV-2 spike at pH 4.0
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 Spike
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoproteinスパイクタンパク質
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water水
機能・相同性
機能・相同性情報


Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / 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 ...Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / 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 / 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) / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / 生体膜 / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
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 ...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
スパイクタンパク質
類似検索 - 構成要素
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: 2.4 Å
データ登録者Tsybovsky Y / Zhou T / Olia A / Kwong PD
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2020
タイトル: Cryo-EM Structures Delineate a pH-Dependent Switch that Mediates Endosomal Positioning of SARS-CoV-2 Spike Receptor-Binding Domains.
要旨: The SARS-CoV-2 spike employs mobile receptor-binding domains (RBDs) to engage the ACE2 receptor and to facilitate virus entry. Antibodies can engage RBD but some, such as CR3022, fail to inhibit ...The SARS-CoV-2 spike employs mobile receptor-binding domains (RBDs) to engage the ACE2 receptor and to facilitate virus entry. Antibodies can engage RBD but some, such as CR3022, fail to inhibit entry despite nanomolar spike affinity. Here we show the SARS-CoV-2 spike to have low unfolding enthalpy at serological pH and up to 10-times more unfolding enthalpy at endosomal pH, where we observe significantly reduced CR3022 affinity. Cryo-EM structures -at serological and endosomal pH- delineated spike recognition of up to three ACE2 molecules, revealing RBD to freely adopt the 'up' conformation. In the absence of ACE2, single-RBD-up conformations dominated at pH 5.5, resolving into a locked all-down conformation at lower pH. Notably, a pH-dependent refolding region (residues 824-858) at the spike-interdomain interface displayed dramatic structural rearrangements and mediated RBD positioning and spike shedding of antibodies like CR3022. An endosomal mechanism involving spike-conformational change can thus facilitate immune evasion from RBD-'up'-recognizing antibody.
履歴
登録2020年6月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年8月12日-
マップ公開2020年8月12日-
更新2021年12月15日-
現状2021年12月15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: 0.01
  • 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: 0.01
  • 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-6xlu
  • 表面レベル: 0.013
  • UCSF Chimeraによる作画
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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_22251.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_22251.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 325 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Structure of SARS-CoV-2 spike at pH 4.0
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.85 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.008 / ムービー #1: 0.01
最小 - 最大-0.15108982 - 0.23936604
平均 (標準偏差)7.319632e-05 (±0.002633328)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ440440440
Spacing440440440
セルA=B=C: 374.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.850.850.85
M x/y/z440440440
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z374.000374.000374.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ250250250
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS440440440
D min/max/mean-0.1510.2390.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_22251_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Refined map before post-processing

ファイルemd_22251_additional.map
注釈Refined map before post-processing
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half-map 1

ファイルemd_22251_half_map_1.map
注釈Half-map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half-map 2

ファイルemd_22251_half_map_2.map
注釈Half-map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : SARS-CoV-2 Spike

全体名称: SARS-CoV-2 Spike
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 Spike
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoproteinスパイクタンパク質
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water水

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超分子 #1: SARS-CoV-2 Spike

超分子名称: SARS-CoV-2 Spike / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
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: Homo sapiens (ヒト) / 組換株: Freestyle 293F
分子量理論値: 423 KDa

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分子 #1: Spike glycoprotein

分子名称: Spike glycoprotein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 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: 140.952531 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: QCVNLTTRTQ LPPAYTNSFT RGVYYPDKVF RSSVLHSTQD LFLPFFSNVT WFHAIHVSGT NGTKRFDNPV LPFNDGVYFA STEKSNIIR GWIFGTTLDS KTQSLLIVNN ATNVVIKVCE FQFCNDPFLG VYYHKNNKSW MESEFRVYSS ANNCTFEYVS Q PFLMDLEG ...文字列:
QCVNLTTRTQ LPPAYTNSFT RGVYYPDKVF RSSVLHSTQD LFLPFFSNVT WFHAIHVSGT NGTKRFDNPV LPFNDGVYFA STEKSNIIR GWIFGTTLDS KTQSLLIVNN ATNVVIKVCE FQFCNDPFLG VYYHKNNKSW MESEFRVYSS ANNCTFEYVS Q PFLMDLEG KQGNFKNLRE FVFKNIDGYF KIYSKHTPIN LVRDLPQGFS ALEPLVDLPI GINITRFQTL LALHRSYLTP GD SSSGWTA GAAAYYVGYL QPRTFLLKYN ENGTITDAVD CALDPLSETK CTLKSFTVEK GIYQTSNFRV QPTESIVRFP NIT NLCPFG EVFNATRFAS VYAWNRKRIS NCVADYSVLY NSASFSTFKC YGVSPTKLND LCFTNVYADS FVIRGDEVRQ IAPG QTGKI ADYNYKLPDD FTGCVIAWNS NNLDSKVGGN YNYLYRLFRK SNLKPFERDI STEIYQAGST PCNGVEGFNC YFPLQ SYGF QPTNGVGYQP YRVVVLSFEL LHAPATVCGP KKSTNLVKNK CVNFNFNGLT GTGVLTESNK KFLPFQQFGR DIADTT DAV RDPQTLEILD ITPCSFGGVS VITPGTNTSN QVAVLYQDVN CTEVPVAIHA DQLTPTWRVY STGSNVFQTR AGCLIGA EH VNNSYECDIP IGAGICASYQ TQTNSPGSAS SVASQSIIAY TMSLGAENSV AYSNNSIAIP TNFTISVTTE ILPVSMTK T SVDCTMYICG DSTECSNLLL QYGSFCTQLN RALTGIAVEQ DKNTQEVFAQ VKQIYKTPPI KDFGGFNFSQ ILPDPSKPS KRSFIEDLLF NKVTLADAGF IKQYGDCLGD IAARDLICAQ KFNGLTVLPP LLTDEMIAQY TSALLAGTIT SGWTFGAGAA LQIPFAMQM AYRFNGIGVT QNVLYENQKL IANQFNSAIG KIQDSLSSTA SALGKLQDVV NQNAQALNTL VKQLSSNFGA I SSVLNDIL SRLDPPEAEV QIDRLITGRL QSLQTYVTQQ LIRAAEIRAS ANLAATKMSE CVLGQSKRVD FCGKGYHLMS FP QSAPHGV VFLHVTYVPA QEKNFTTAPA ICHDGKAHFP REGVFVSNGT HWFVTQRNFY EPQIITTDNT FVSGNCDVVI GIV NNTVYD PLQPELDSFK EELDKYFKNH TSPDVDLGDI SGINASVVNI QKEIDRLNEV AKNLNESLID LQELGKYEQG SGYI PEAPR DGQAYVRKDG EWVLLSTFLG RSLEVLFQGP GHHHHHHHHS AWSHPQFEKG GGSGGGGSGG SAWSHPQFEK

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分子 #3: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 32 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン / N-アセチルグルコサミン

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 250 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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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0.5 mg/mL
緩衝液pH: 4 / 構成要素 - 濃度: 0.1 M / 構成要素 - 名称: Acetate酢酸塩
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.00039000000000000005 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.25 µm / 倍率（公称値）: 105000
特殊光学系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: 20 eV
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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / デジタル化 - サンプリング間隔: 5.0 µm / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 10327 / 平均露光時間: 2.18 sec. / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2907053 / 詳細: Automatic template-based selection
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1.13)
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: The initial 3D reference was generated from 2D class averages in EMAN2.1
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.8)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.8)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.8) / 使用した粒子像数: 911839
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6vxx

精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-6xlu:
Structure of SARS-CoV-2 spike at pH 4.0

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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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