Structural Changes at the Zinc Active Site of ACE2 on Binding the SARS-CoV-2 Spike Protein Receptor Binding Domain
Notice bibliographique
Résumé
The causative agent of Covid-19 is the SARS-CoV-2 virus. Initiation of cell entry by SARS-CoV-2 is critically dependent upon binding of the SARS-CoV-2 spike protein to angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2, EC 3.4.17.23). The mechanism of binding of the SARS-CoV-2 spike receptor binding domain to ACE2 is among the most intensively studied infection mechanisms of any pathogen, including a very large number of structural studies. ACE2 is a membrane-associated zinc carboxypeptidase, comprising three domains, the protease domain, a neck domain, and a membrane-spanning α-helical domain. In addition to its role as a carboxypeptidase, ACE2 is also a chaperone for a Na + –amino acid cotransporter called B 0 AT1, and in the presence of B 0 AT1, full-length ACE2 forms dimers. Most studies to date related to Covid-19 have employed just the ACE2 protease domain and have neglected any possible roles of the Zn 2+ -containing ACE2 active site. We show here that ACE2, including the neck domain in addition to the protease domain (and in the absence of B 0 AT1), is dimeric and shows distinctive allostery in its catalytic activity. In contrast, the intensively studied protease domain is monomeric and shows no allostery. Binding of the spike receptor binding domain (RBD) to dimeric ACE2 eliminates its allostery. X-ray absorption spectroscopy of Zn 2+ ACE2 shows distinctive changes in the active site structure upon binding of spike RBD but only in the dimeric form. Taken together, our results indicate that the Zn 2+ -containing active site exhibits a notable level of flexibility and that the dimeric form of ACE2, including both protease and neck domains, likely presents a superior model for the study of ACE2-spike interactions than the monomeric ACE2.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».