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タイトルMolecular basis of hippopotamus ACE2 binding to SARS-CoV-2.
ジャーナル・号・ページJ Virol, Vol. 98, Issue 5, Page e0045124, Year 2024
掲載日2024年5月14日
著者Ruirui Yang / Pu Han / Pengcheng Han / Dedong Li / Runchu Zhao / Sheng Niu / Kefang Liu / Shihua Li / Wen-Xia Tian / George Fu Gao /
PubMed 要旨Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has a wide range of hosts, including hippopotami, which are semi-aquatic mammals and phylogenetically closely related to Cetacea. In this ...Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has a wide range of hosts, including hippopotami, which are semi-aquatic mammals and phylogenetically closely related to Cetacea. In this study, we characterized the binding properties of hippopotamus angiotensin-converting enzyme 2 (hiACE2) to the spike (S) protein receptor binding domains (RBDs) of the SARS-CoV-2 prototype (PT) and variants of concern (VOCs). Furthermore, the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the SARS-CoV-2 PT S protein complexed with hiACE2 was resolved. Structural and mutational analyses revealed that L30 and F83, which are specific to hiACE2, played a crucial role in the hiACE2/SARS-CoV-2 RBD interaction. In addition, comparative and structural analysis of ACE2 orthologs suggested that the cetaceans may have the potential to be infected by SARS-CoV-2. These results provide crucial molecular insights into the susceptibility of hippopotami to SARS-CoV-2 and suggest the potential risk of SARS-CoV-2 VOCs spillover and the necessity for surveillance.
IMPORTANCE: The hippopotami are the first semi-aquatic artiodactyl mammals wherein SARS-CoV-2 infection has been reported. Exploration of the invasion mechanism of SARS-CoV-2 will provide important information for the surveillance of SARS-CoV-2 in hippopotami, as well as other semi-aquatic mammals and cetaceans. Here, we found that hippopotamus ACE2 (hiACE2) could efficiently bind to the RBDs of the SARS-CoV-2 prototype (PT) and variants of concern (VOCs) and facilitate the transduction of SARS-CoV-2 PT and VOCs pseudoviruses into hiACE2-expressing cells. The cryo-EM structure of the SARS-CoV-2 PT S protein complexed with hiACE2 elucidated a few critical residues in the RBD/hiACE2 interface, especially L30 and F83 of hiACE2 which are unique to hiACE2 and contributed to the decreased binding affinity to PT RBD compared to human ACE2. Our work provides insight into cross-species transmission and highlights the necessity for monitoring host jumps and spillover events on SARS-CoV-2 in semi-aquatic/aquatic mammals.
リンクJ Virol / PubMed:38591877 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.62 - 3.12 Å
構造データ

37626

8wlo

EMDB-37626, PDB-8wlo:
Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 prototype spike protein in complex with hippopotamus ACE2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.62 Å

37629

8wlr

EMDB-37629, PDB-8wlr:
Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 prototype spike protein receptor-binding domain in complex with hippopotamus ACE2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.12 Å

化合物

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

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
  • hippopotamus amphibius (カバ)
キーワードVIRAL PROTEIN/HYDROLASE (ウイルス性) / complex / VIRAL PROTEIN-HYDROLASE complex (ウイルス性)

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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