[日本語] English
万見
- EMDB-14243: cryoEM structure of human Nup155 (residues 19-981) -

+
データを開く


IDまたはキーワード:

読み込み中...

-
基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-14243
タイトルcryoEM structure of human Nup155 (residues 19-981)
マップデータ
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Nup155 from homo sapiensNucleoporin 155
    • タンパク質・ペプチド: Nuclear pore complex protein Nup155核膜孔
機能・相同性
機能・相同性情報


nuclear pore inner ring / protein localization to nuclear inner membrane / nuclear envelope organization / transcription-dependent tethering of RNA polymerase II gene DNA at nuclear periphery / atrial cardiac muscle cell action potential / Nuclear Pore Complex (NPC) Disassembly / Transport of Ribonucleoproteins into the Host Nucleus / Regulation of Glucokinase by Glucokinase Regulatory Protein / Defective TPR may confer susceptibility towards thyroid papillary carcinoma (TPC) / miRNA processing ...nuclear pore inner ring / protein localization to nuclear inner membrane / nuclear envelope organization / transcription-dependent tethering of RNA polymerase II gene DNA at nuclear periphery / atrial cardiac muscle cell action potential / Nuclear Pore Complex (NPC) Disassembly / Transport of Ribonucleoproteins into the Host Nucleus / Regulation of Glucokinase by Glucokinase Regulatory Protein / Defective TPR may confer susceptibility towards thyroid papillary carcinoma (TPC) / miRNA processing / Transport of the SLBP independent Mature mRNA / Transport of the SLBP Dependant Mature mRNA / NS1 Mediated Effects on Host Pathways / SUMOylation of SUMOylation proteins / Transport of Mature mRNA Derived from an Intronless Transcript / structural constituent of nuclear pore / Rev-mediated nuclear export of HIV RNA / SUMOylation of RNA binding proteins / Nuclear import of Rev protein / Transport of Mature mRNA derived from an Intron-Containing Transcript / NEP/NS2 Interacts with the Cellular Export Machinery / RNA export from nucleus / tRNA processing in the nucleus / Postmitotic nuclear pore complex (NPC) reformation / nucleocytoplasmic transport / Viral Messenger RNA Synthesis / SUMOylation of ubiquitinylation proteins / Vpr-mediated nuclear import of PICs / SUMOylation of DNA replication proteins / Regulation of HSF1-mediated heat shock response / mRNA export from nucleus / SUMOylation of DNA damage response and repair proteins / 核膜孔 / SUMOylation of chromatin organization proteins / HCMV Late Events / Transcriptional regulation by small RNAs / ISG15 antiviral mechanism / HCMV Early Events / protein import into nucleus / 核膜 / snRNP Assembly / 核膜 / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / 生体膜 / 細胞質基質
類似検索 - 分子機能
Nucleoporin, Nup155-like, C-terminal, subdomain 3 / Nucleoporin, Nup155-like / Nucleoporin, Nup155-like, C-terminal, subdomain 1 / Nucleoporin, Nup155-like, C-terminal, subdomain 2 / Nucleoporin, Nup133/Nup155-like, N-terminal / Nup133 N terminal like
類似検索 - ドメイン・相同性
Nuclear pore complex protein Nup155
類似検索 - 構成要素
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: 3.0 Å
データ登録者Taniguchi R / Beck M
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: Science / 年: 2022
タイトル: AI-based structure prediction empowers integrative structural analysis of human nuclear pores.
著者: Shyamal Mosalaganti / Agnieszka Obarska-Kosinska / Marc Siggel / Reiya Taniguchi / Beata Turoňová / Christian E Zimmerli / Katarzyna Buczak / Florian H Schmidt / Erica Margiotta / Marie- ...著者: Shyamal Mosalaganti / Agnieszka Obarska-Kosinska / Marc Siggel / Reiya Taniguchi / Beata Turoňová / Christian E Zimmerli / Katarzyna Buczak / Florian H Schmidt / Erica Margiotta / Marie-Therese Mackmull / Wim J H Hagen / Gerhard Hummer / Jan Kosinski / Martin Beck /
要旨: INTRODUCTION The eukaryotic nucleus pro-tects the genome and is enclosed by the two membranes of the nuclear envelope. Nuclear pore complexes (NPCs) perforate the nuclear envelope to facilitate ...INTRODUCTION The eukaryotic nucleus pro-tects the genome and is enclosed by the two membranes of the nuclear envelope. Nuclear pore complexes (NPCs) perforate the nuclear envelope to facilitate nucleocytoplasmic transport. With a molecular weight of ∼120 MDa, the human NPC is one of the larg-est protein complexes. Its ~1000 proteins are taken in multiple copies from a set of about 30 distinct nucleoporins (NUPs). They can be roughly categorized into two classes. Scaf-fold NUPs contain folded domains and form a cylindrical scaffold architecture around a central channel. Intrinsically disordered NUPs line the scaffold and extend into the central channel, where they interact with cargo complexes. The NPC architecture is highly dynamic. It responds to changes in nuclear envelope tension with conforma-tional breathing that manifests in dilation and constriction movements. Elucidating the scaffold architecture, ultimately at atomic resolution, will be important for gaining a more precise understanding of NPC function and dynamics but imposes a substantial chal-lenge for structural biologists. RATIONALE Considerable progress has been made toward this goal by a joint effort in the field. A synergistic combination of complementary approaches has turned out to be critical. In situ structural biology techniques were used to reveal the overall layout of the NPC scaffold that defines the spatial reference for molecular modeling. High-resolution structures of many NUPs were determined in vitro. Proteomic analysis and extensive biochemical work unraveled the interaction network of NUPs. Integra-tive modeling has been used to combine the different types of data, resulting in a rough outline of the NPC scaffold. Previous struc-tural models of the human NPC, however, were patchy and limited in accuracy owing to several challenges: (i) Many of the high-resolution structures of individual NUPs have been solved from distantly related species and, consequently, do not comprehensively cover their human counterparts. (ii) The scaf-fold is interconnected by a set of intrinsically disordered linker NUPs that are not straight-forwardly accessible to common structural biology techniques. (iii) The NPC scaffold intimately embraces the fused inner and outer nuclear membranes in a distinctive topol-ogy and cannot be studied in isolation. (iv) The conformational dynamics of scaffold NUPs limits the resolution achievable in structure determination. RESULTS In this study, we used artificial intelligence (AI)-based prediction to generate an exten-sive repertoire of structural models of human NUPs and their subcomplexes. The resulting models cover various domains and interfaces that so far remained structurally uncharac-terized. Benchmarking against previous and unpublished x-ray and cryo-electron micros-copy structures revealed unprecedented accu-racy. We obtained well-resolved cryo-electron tomographic maps of both the constricted and dilated conformational states of the hu-man NPC. Using integrative modeling, we fit-ted the structural models of individual NUPs into the cryo-electron microscopy maps. We explicitly included several linker NUPs and traced their trajectory through the NPC scaf-fold. We elucidated in great detail how mem-brane-associated and transmembrane NUPs are distributed across the fusion topology of both nuclear membranes. The resulting architectural model increases the structural coverage of the human NPC scaffold by about twofold. We extensively validated our model against both earlier and new experimental data. The completeness of our model has enabled microsecond-long coarse-grained molecular dynamics simulations of the NPC scaffold within an explicit membrane en-vironment and solvent. These simulations reveal that the NPC scaffold prevents the constriction of the otherwise stable double-membrane fusion pore to small diameters in the absence of membrane tension. CONCLUSION Our 70-MDa atomically re-solved model covers >90% of the human NPC scaffold. It captures conforma-tional changes that occur during dilation and constriction. It also reveals the precise anchoring sites for intrinsically disordered NUPs, the identification of which is a prerequisite for a complete and dy-namic model of the NPC. Our study exempli-fies how AI-based structure prediction may accelerate the elucidation of subcellular ar-chitecture at atomic resolution. [Figure: see text].
履歴
登録2022年2月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年6月8日-
マップ公開2022年6月8日-
更新2022年7月13日-
現状2022年7月13日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

-
構造の表示

添付画像

emd_14243.png

ダウンロードとリンク

-
マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_14243.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.93 Å/pix.
x 200 pix.
= 186.88 Å		0.93 Å/pix.
x 200 pix.
= 186.88 Å		0.93 Å/pix.
x 200 pix.
= 186.88 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.9344 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.0085
最小 - 最大-0.027457202 - 0.036329564
平均 (標準偏差)8.757497e-05 (±0.0009964276)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 186.87999 Å
α=β=γ: 90.0 °

-
添付データ

-
マスク #1

ファイルemd_14243_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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_14243_half_map_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)

-
ハーフマップ: #2

ファイルemd_14243_half_map_2.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)

-
試料の構成要素

-
全体 : Nup155 from homo sapiens

全体名称: Nup155 from homo sapiensNucleoporin 155
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Nup155 from homo sapiensNucleoporin 155
    • タンパク質・ペプチド: Nuclear pore complex protein Nup155核膜孔

-
超分子 #1: Nup155 from homo sapiens

超分子名称: Nup155 from homo sapiens / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
組換株: Sf21

-
分子 #1: Nuclear pore complex protein Nup155

分子名称: Nuclear pore complex protein Nup155 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 154.999672 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: GPPSSLLGAA MPASTSAAAL QEALENAGRL IDRQLQEDRM YPDLSELLMV SAPNNPTVSG MSDMDYPLQG PGLLSVPNLP EISSIRRVP LPPELVEQFG HMQCNCMMGV FPPISRAWLT IDSDIFMWNY EDGGDLAYFD GLSETILAVG LVKPKAGIFQ P HVRHLLVL ...文字列:
GPPSSLLGAA MPASTSAAAL QEALENAGRL IDRQLQEDRM YPDLSELLMV SAPNNPTVSG MSDMDYPLQG PGLLSVPNLP EISSIRRVP LPPELVEQFG HMQCNCMMGV FPPISRAWLT IDSDIFMWNY EDGGDLAYFD GLSETILAVG LVKPKAGIFQ P HVRHLLVL ATPVDIVILG LSYANLQTGS GVLNDSLSGG MQLLPDPLYS LPTDNTYLLT ITSTDNGRIF LAGKDGCLYE VA YQAEAGW FSQRCRKINH SKSSEDDPIL QIAIDNSRNI LYTRSEKGVI QVYDLGQDGQ GMSRVASVSQ NAIVSAAGNI ART IDRSVF KPIVQIAVIE NSESLDCQLL AVTHAGVRLY FSTCPFRQPL ARPNTLTLVH VRLPPGFSAS STVEKPSKVH RALY SKGIL LMAASENEDN DILWCVNHDT FPFQKPMMET QMTAGVDGHS WALSAIDELK VDKIITPLNK DHIPITDSPV VVQQH MLPP KKFVLLSAQG SLMFHKLRPV DQLRHLLVSN VGGDGEEIER FFKLHQEDQA CATCLILACS TAACDREVSA WATRAF FRY GGEAQMRFPT TLPPPSNVGP ILGSPVYSSS PVPSGSPYPN PSFLGTPSHG IQPPAMSTPV CALGNPATQA TNMSCVT GP EIVYSGKHNG ICIYFSRIMG NIWDASLVVE RIFKSGNREI TAIESSVPCQ LLESVLQELK GLQEFLDRNS QFAGGPLG N PNTTAKVQQR LIGFMRPENG NPQQMQQELQ RKFHEAQLSE KISLQAIQQL VRKSYQALAL WKLLCEHQFT IIVAELQKE LQEQLKITTF KDLVIRDKEL TGALIASLIN CYIRDNAAVD GISLHLQDIC PLLYSTDDAI CSKANELLQR SRQVQNKTEK ERMLRESLK EYQKISNQVD LSNVCAQYRQ VRFYEGVVEL SLTAAEKKDP QGLGLHFYKH GEPEEDIVGL QAFQERLNSY K CITDTLQE LVNQSKAAPQ SPSVPKKPGP PVLSSDPNML SNEEAGHHFE QMLKLSQRSK DELFSIALYN WLIQVDLADK LL QVASPFL EPHLVRMAKV DQNRVRYMDL LWRYYEKNRS FSNAARVLSR LADMHSTEIS LQQRLEYIAR AILSAKSSTA ISS IAADGE FLHELEEKME VARIQLQIQE TLQRQYSHHS SVQDAVSQLD SELMDITKLY GEFADPFKLA ECKLAIIHCA GYSD PILVQ TLWQDIIEKE LSDSVTLSSS DRMHALSLKI VLLGKIYAGT PRFFPLDFIV QFLEQQVCTL NWDVGFVIQT MNEIG VPLP RLLEVYDQLF KSRDPFWNRM KKPLHLLDCI HVLLIRYVEN PSQVLNCERR RFTNLCLDAV CGYLVELQSM SSSVAV QAI TGNFKSLQAK LERLHSAWSH PQFEK

-
実験情報

-
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

-
試料調製

濃度0.4 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: UltrAuFoil R0.6/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 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
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

-
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: 70.0 µm / 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5901 / 平均露光時間: 5.85 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

-
画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5hax

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / 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: RELION (ver. 3.1)
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 98742
FSC曲線 (解像度の算出)

-
原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

5hax


Chain - Chain ID: A
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-7r1y:
cryoEM structure of human Nup155 (residues 19-981)

+
万見について

-
お知らせ

-
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

-
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

+
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

+
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

+
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。

-
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

他の情報も見る