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- EMDB-22169: Molecular structure of the core of amyloid-like fibrils formed by... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22169
タイトルMolecular structure of the core of amyloid-like fibrils formed by residues 111-214 of FUS
マップデータ
試料
  • 複合体: FUS low complexity sequence
    • タンパク質・ペプチド: RNA-binding protein FUSFUS
キーワードLow complexity domain / Protein aggregation (タンパク質凝集) / Amyloid Fibril (アミロイド) / RNA BINDING PROTEIN (RNA結合タンパク質) / PROTEIN FIBRIL
機能・相同性
機能・相同性情報


mRNA stabilization / intracellular non-membrane-bounded organelle / regulation of RNA splicing / Processing of Capped Intron-Containing Pre-mRNA / positive regulation of double-strand break repair via homologous recombination / mRNA Splicing - Major Pathway / RNA splicing / molecular condensate scaffold activity / mRNA 3'-UTR binding / transcription coregulator activity ...mRNA stabilization / intracellular non-membrane-bounded organelle / regulation of RNA splicing / Processing of Capped Intron-Containing Pre-mRNA / positive regulation of double-strand break repair via homologous recombination / mRNA Splicing - Major Pathway / RNA splicing / molecular condensate scaffold activity / mRNA 3'-UTR binding / transcription coregulator activity / protein homooligomerization / amyloid fibril formation / transcription coactivator activity / chromatin binding / regulation of DNA-templated transcription / regulation of transcription by RNA polymerase II / DNA binding / RNA binding / 核質 / identical protein binding / metal ion binding / 細胞核 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
TAF15/EWS/TLS family / Zinc finger domain / Zn-finger in Ran binding protein and others / Zinc finger RanBP2 type profile. / Zinc finger RanBP2-type signature. / Zinc finger, RanBP2-type superfamily / Zinc finger, RanBP2-type / RNA認識モチーフ / RNA認識モチーフ / Eukaryotic RNA Recognition Motif (RRM) profile. ...TAF15/EWS/TLS family / Zinc finger domain / Zn-finger in Ran binding protein and others / Zinc finger RanBP2 type profile. / Zinc finger RanBP2-type signature. / Zinc finger, RanBP2-type superfamily / Zinc finger, RanBP2-type / RNA認識モチーフ / RNA認識モチーフ / Eukaryotic RNA Recognition Motif (RRM) profile. / RNA recognition motif domain / RNA-binding domain superfamily / Nucleotide-binding alpha-beta plait domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.62 Å
データ登録者Tycko R / Lee M
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2020
タイトル: Molecular structure and interactions within amyloid-like fibrils formed by a low-complexity protein sequence from FUS.
著者: Myungwoon Lee / Ujjayini Ghosh / Kent R Thurber / Masato Kato / Robert Tycko /
要旨: Protein domains without the usual distribution of amino acids, called low complexity (LC) domains, can be prone to self-assembly into amyloid-like fibrils. Self-assembly of LC domains that are nearly ...Protein domains without the usual distribution of amino acids, called low complexity (LC) domains, can be prone to self-assembly into amyloid-like fibrils. Self-assembly of LC domains that are nearly devoid of hydrophobic residues, such as the 214-residue LC domain of the RNA-binding protein FUS, is particularly intriguing from the biophysical perspective and is biomedically relevant due to its occurrence within neurons in amyotrophic lateral sclerosis, frontotemporal dementia, and other neurodegenerative diseases. We report a high-resolution molecular structural model for fibrils formed by the C-terminal half of the FUS LC domain (FUS-LC-C, residues 111-214), based on a density map with 2.62 Å resolution from cryo-electron microscopy (cryo-EM). In the FUS-LC-C fibril core, residues 112-150 adopt U-shaped conformations and form two subunits with in-register, parallel cross-β structures, arranged with quasi-2 symmetry. All-atom molecular dynamics simulations indicate that the FUS-LC-C fibril core is stabilized by a plethora of hydrogen bonds involving sidechains of Gln, Asn, Ser, and Tyr residues, both along and transverse to the fibril growth direction, including diverse sidechain-to-backbone, sidechain-to-sidechain, and sidechain-to-water interactions. Nuclear magnetic resonance measurements additionally show that portions of disordered residues 151-214 remain highly dynamic in FUS-LC-C fibrils and that fibrils formed by the N-terminal half of the FUS LC domain (FUS-LC-N, residues 2-108) have the same core structure as fibrils formed by the full-length LC domain. These results contribute to our understanding of the molecular structural basis for amyloid formation by FUS and by LC domains in general.
履歴
登録2020年6月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年10月7日-
マップ公開2020年10月7日-
更新2024年3月6日-
現状2024年3月6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: 0.02
  • 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: 0.02
  • 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-6xfm
  • 表面レベル: 0.02
  • 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-6xfm
  • 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_22169.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_22169.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.074 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.02 / ムービー #1: 0.02
最小 - 最大-0.10251353 - 0.19740163
平均 (標準偏差)0.00006598027 (±0.0028924437)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 429.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0741.0741.074
M x/y/z400400400
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z429.600429.600429.600
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ320320320
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS400400400
D min/max/mean-0.1030.1970.000

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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 : FUS low complexity sequence

全体名称: FUS low complexity sequence
要素
  • 複合体: FUS low complexity sequence
    • タンパク質・ペプチド: RNA-binding protein FUSFUS

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超分子 #1: FUS low complexity sequence

超分子名称: FUS low complexity sequence / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: C-terminal domain of FUS low complexity domain (111-214)
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 40.4 kDa/nm

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分子 #1: RNA-binding protein FUS

分子名称: RNA-binding protein FUS / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 10.024784 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
GSYGSSSQSS SYGQPQSGSY SQQPSYGGQQ QSYGQQQSYN PPQGYGQQNQ YNSSSGGGGG GGGGGNYGQD QSSMSSGGGS GGGYGNQDQ SGGGGSGGYG QGDRG

UniProtKB: FUS

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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helical array

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試料調製

濃度0.4 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 構成要素 - 濃度: 20.0 mM / 構成要素 - 式: C4H11NO3 / 構成要素 - 名称: Tris HCl / 詳細: 20 mM 2-mercaptoethanol, 0.1 mM PMSF
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / 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: 12 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 気圧: 0.039 kPa
詳細: The grid was glow discharged immediately before use.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 99 % / チャンバー内温度: 93 K / 装置: LEICA PLUNGER
詳細: Preblot for 10 seconds and blot for 5 seconds before plunging.

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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
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 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）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 130000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 3800 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3700 pixel / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 2404 / 平均露光時間: 6.0 sec. / 平均電子線量: 47.0 e/Å2
詳細: 58185 fibril segments were manually selected from 2404 micrographs
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: 499206
詳細: 499206 of particles were extracted from the 58185 fibril segments using a 400-pixel box size and 91.6% overlap.
初期モデルモデルのタイプ: NONE / 詳細: featureless cylinder
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
詳細: 4.8-Angstrom helical rise and -2.0 degree helical twist
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
詳細: The major class which contains 69% of the particles was selected for further refinement
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.62 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)
詳細: 3D refinement and post-processing were performed with 21 (screw) symmetry
使用した粒子像数: 275520
詳細Gatan Imaging Filter (GIF) Quantum LS

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原子モデル構築 1

詳細Manually generated model was fit into the density using PHENIX and UCSF Chimera. Further refinements were performed using Xplor-NIH.
精密化プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-6xfm:
Molecular structure of the core of amyloid-like fibrils formed by residues 111-214 of FUS

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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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