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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-36948 | |||||||||
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タイトル | Human gamma-secretase in complex with a substrate mimetic | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | Complex / protease / substrate mimetic / MEMBRANE PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Cajal-Retzius cell differentiation / positive regulation of L-glutamate import across plasma membrane / amyloid precursor protein biosynthetic process / positive regulation of coagulation / negative regulation of core promoter binding / gamma-secretase complex / aspartic endopeptidase activity, intramembrane cleaving / short-term synaptic potentiation / protein catabolic process at postsynapse / positive regulation of amyloid precursor protein biosynthetic process ...Cajal-Retzius cell differentiation / positive regulation of L-glutamate import across plasma membrane / amyloid precursor protein biosynthetic process / positive regulation of coagulation / negative regulation of core promoter binding / gamma-secretase complex / aspartic endopeptidase activity, intramembrane cleaving / short-term synaptic potentiation / protein catabolic process at postsynapse / positive regulation of amyloid precursor protein biosynthetic process / positive regulation of endopeptidase activity / Noncanonical activation of NOTCH3 / sequestering of calcium ion / Notch receptor processing / choline transport / central nervous system myelination / synaptic vesicle targeting / membrane protein intracellular domain proteolysis / negative regulation of axonogenesis / regulation of resting membrane potential / T cell activation involved in immune response / NOTCH4 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / skin morphogenesis / growth factor receptor binding / regulation of synaptic vesicle cycle / dorsal/ventral neural tube patterning / neural retina development / L-glutamate import across plasma membrane / myeloid dendritic cell differentiation / Regulated proteolysis of p75NTR / cerebral cortex cell migration / regulation of phosphorylation / metanephros development / brain morphogenesis / endoplasmic reticulum calcium ion homeostasis / nuclear outer membrane / glutamate receptor signaling pathway / locomotion / amyloid precursor protein metabolic process / smooth endoplasmic reticulum calcium ion homeostasis / regulation of canonical Wnt signaling pathway / astrocyte activation involved in immune response / aggresome / regulation of long-term synaptic potentiation / embryonic limb morphogenesis / skeletal system morphogenesis / cell fate specification / ciliary rootlet / myeloid cell homeostasis / regulation of postsynapse organization / azurophil granule membrane / G protein-coupled dopamine receptor signaling pathway / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; アスパラギン酸プロテアーゼ / positive regulation of amyloid fibril formation / Golgi cisterna membrane / adult behavior / mitochondrial transport / positive regulation of dendritic spine development / positive regulation of receptor recycling / blood vessel development / regulation of neuron projection development / heart looping / protein glycosylation / amyloid precursor protein catabolic process / amyloid-beta formation / negative regulation of apoptotic signaling pathway / membrane protein ectodomain proteolysis / endopeptidase activator activity / autophagosome assembly / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / smooth endoplasmic reticulum / neuron development / hematopoietic progenitor cell differentiation / negative regulation of ubiquitin-dependent protein catabolic process / somitogenesis / calcium ion homeostasis / T cell proliferation / Nuclear signaling by ERBB4 / rough endoplasmic reticulum / epithelial cell proliferation / Notch signaling pathway / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / neuron projection maintenance / NOTCH2 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / cellular response to calcium ion / astrocyte activation / NOTCH3 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / Degradation of the extracellular matrix / positive regulation of glycolytic process / NRIF signals cell death from the nucleus / Activated NOTCH1 Transmits Signal to the Nucleus / cerebellum development / post-embryonic development / thymus development / negative regulation of protein phosphorylation / dendritic shaft / PDZ domain binding / apoptotic signaling pathway / cell-cell adhesion / synapse organization 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.6 Å | |||||||||
データ登録者 | Shi YG / Zhou R / Wolfe MS | |||||||||
資金援助 | 中国, 1件
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引用 | ジャーナル: Cell Rep / 年: 2024 タイトル: Familial Alzheimer mutations stabilize synaptotoxic γ-secretase-substrate complexes. 著者: Sujan Devkota / Rui Zhou / Vaishnavi Nagarajan / Masato Maesako / Hung Do / Arshad Noorani / Caitlin Overmeyer / Sanjay Bhattarai / Justin T Douglas / Anita Saraf / Yinglong Miao / Brian D ...著者: Sujan Devkota / Rui Zhou / Vaishnavi Nagarajan / Masato Maesako / Hung Do / Arshad Noorani / Caitlin Overmeyer / Sanjay Bhattarai / Justin T Douglas / Anita Saraf / Yinglong Miao / Brian D Ackley / Yigong Shi / Michael S Wolfe / 要旨: Mutations that cause familial Alzheimer's disease (FAD) are found in amyloid precursor protein (APP) and presenilin, the catalytic component of γ-secretase, that together produce amyloid β-peptide ...Mutations that cause familial Alzheimer's disease (FAD) are found in amyloid precursor protein (APP) and presenilin, the catalytic component of γ-secretase, that together produce amyloid β-peptide (Aβ). Nevertheless, whether Aβ is the primary disease driver remains controversial. We report here that FAD mutations disrupt initial proteolytic events in the multistep processing of APP substrate C99 by γ-secretase. Cryoelectron microscopy reveals that a substrate mimetic traps γ-secretase during the transition state, and this structure aligns with activated enzyme-substrate complex captured by molecular dynamics simulations. In silico simulations and in cellulo fluorescence microscopy support stabilization of enzyme-substrate complexes by FAD mutations. Neuronal expression of C99 and/or presenilin-1 in Caenorhabditis elegans leads to synaptic loss only with FAD-mutant transgenes. Designed mutations that stabilize the enzyme-substrate complex and block Aβ production likewise led to synaptic loss. Collectively, these findings implicate the stalled process-not the products-of γ-secretase cleavage of substrates in FAD pathogenesis. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_36948.map.gz | 111.8 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-36948-v30.xml emd-36948.xml | 19.9 KB 19.9 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
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画像 | emd_36948.png | 68.7 KB | ||
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その他 | emd_36948_half_map_1.map.gz emd_36948_half_map_2.map.gz | 97.9 MB 97.9 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-36948 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-36948 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_36948_validation.pdf.gz | 812.1 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_36948_full_validation.pdf.gz | 811.6 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_36948_validation.xml.gz | 18.6 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_36948_validation.cif.gz | 24.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-36948 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-36948 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8k8eMC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_36948.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.0825 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_36948_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_36948_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_36948_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Human gamma-secretase
全体 | 名称: Human gamma-secretase |
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要素 |
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-超分子 #1: Human gamma-secretase
超分子 | 名称: Human gamma-secretase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-分子 #1: Nicastrin
分子 | 名称: Nicastrin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 78.48357 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MATAGGGSGA DPGSRGLLRL LSFCVLLAGL CRGNSVERKI YIPLNKTAPC VRLLNATHQI GCQSSISGDT GVIHVVEKEE DLQWVLTDG PNPPYMVLLE SKHFTRDLME KLKGRTSRIA GLAVSLTKPS PASGFSPSVQ CPNDGFGVYS NSYGPEFAHC R EIQWNSLG ...文字列: MATAGGGSGA DPGSRGLLRL LSFCVLLAGL CRGNSVERKI YIPLNKTAPC VRLLNATHQI GCQSSISGDT GVIHVVEKEE DLQWVLTDG PNPPYMVLLE SKHFTRDLME KLKGRTSRIA GLAVSLTKPS PASGFSPSVQ CPNDGFGVYS NSYGPEFAHC R EIQWNSLG NGLAYEDFSF PIFLLEDENE TKVIKQCYQD HNLSQNGSAP TFPLCAMQLF SHMHAVISTA TCMRRSSIQS TF SINPEIV CDPLSDYNVW SMLKPINTTG TLKPDDRVVV AATRLDSRSF FWNVAPGAES AVASFVTQLA AAEALQKAPD VTT LPRNVM FVFFQGETFD YIGSSRMVYD MEKGKFPVQL ENVDSFVELG QVALRTSLEL WMHTDPVSQK NESVRNQVED LLAT LEKSG AGVPAVILRR PNQSQPLPPS SLQRFLRARN ISGVVLADHS GAFHNKYYQS IYDTAENINV SYPEWLSPEE DLNFV TDTA KALADVATVL GRALYELAGG TNFSDTVQAD PQTVTRLLYG FLIKANNSWF QSILRQDLRS YLGDGPLQHY IAVSSP TNT TYVVQYALAN LTGTVVNLTR EQCQDPSKVP SENKDLYEYS WVQGPLHSNE TDRLPRCVRS TARLARALSP AFELSQW SS TEYSTWTESR WKDIRARIFL IASKELELIT LTVGFGILIF SLIVTYCINA KADVLFIAPR EPGAVSY UniProtKB: Nicastrin |
-分子 #2: Presenilin-1
分子 | 名称: Presenilin-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; アスパラギン酸プロテアーゼ |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 52.713535 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MTELPAPLSY FQNAQMSEDN HLSNTVRSQN DNRERQEHND RRSLGHPEPL SNGRPQGNSR QVVEQDEEED EELTLKYGAK HVIMLFVPV TLCMVVVVAT IKSVSFYTRK DGQLIYTPFT EDTETVGQRA LHSILNAAIM ISVIVVMTIL LVVLYKYRCY K VIHAWLII ...文字列: MTELPAPLSY FQNAQMSEDN HLSNTVRSQN DNRERQEHND RRSLGHPEPL SNGRPQGNSR QVVEQDEEED EELTLKYGAK HVIMLFVPV TLCMVVVVAT IKSVSFYTRK DGQLIYTPFT EDTETVGQRA LHSILNAAIM ISVIVVMTIL LVVLYKYRCY K VIHAWLII SSLLLLFFFS FIYLGEVFKT YNVAVDYITV ALLIWNFGVV GMISIHWKGP LRLQQAYLIM ISALMALVFI KY LPEWTAW LILAVISVYD LVAVLCPKGP LRMLVETAQE RNETLFPALI YSSTMVWLVN MAEGDPEAQR RVSKNSKYNA EST ERESQD TVAENDDGGF SEEWEAQRDS HLGPHRSTPE SRAAVQELSS SILAGEDPEE RGVKLGLGDF IFYSVLVGKA SATA SGDWN TTIACFVAIL IGLCLTLLLL AIFKKALPAL PISITFGLVF YFATDYLVQP FMDQLAFHQF YI UniProtKB: Presenilin-1 |
-分子 #3: Gamma-secretase subunit APH-1A
分子 | 名称: Gamma-secretase subunit APH-1A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 29.017943 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MGAAVFFGCT FVAFGPAFAL FLITVAGDPL RVIILVAGAF FWLVSLLLAS VVWFILVHVT DRSDARLQYG LLIFGAAVSV LLQEVFRFA YYKLLKKADE GLASLSEDGR SPISIRQMAY VSGLSFGIIS GVFSVINILA DALGPGVVGI HGDSPYYFLT S AFLTAAII ...文字列: MGAAVFFGCT FVAFGPAFAL FLITVAGDPL RVIILVAGAF FWLVSLLLAS VVWFILVHVT DRSDARLQYG LLIFGAAVSV LLQEVFRFA YYKLLKKADE GLASLSEDGR SPISIRQMAY VSGLSFGIIS GVFSVINILA DALGPGVVGI HGDSPYYFLT S AFLTAAII LLHTFWGVVF FDACERRRYW ALGLVVGSHL LTSGLTFLNP WYEASLLPIY AVTVSMGLWA FITAGGSLRS IQ RSLLCRR QEDSRVMVYS ALRIPPED UniProtKB: Gamma-secretase subunit APH-1A |
-分子 #4: Gamma-secretase subunit PEN-2
分子 | 名称: Gamma-secretase subunit PEN-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 12.038029 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MNLERVSNEE KLNLCRKYYL GGFAFLPFLW LVNIFWFFRE AFLVPAYTEQ SQIKGYVWRS AVGFLFWVIV LTSWITIFQI YRPRWGALG DYLSFTIPLG TP UniProtKB: Gamma-secretase subunit PEN-2 |
-分子 #5: BOC-VAL-GLY-AIB-VAL-VAL-ILE-AIB-PHE-VAL-AIB-GLY-GLY-GLY-VAL-JUU-L...
分子 | 名称: BOC-VAL-GLY-AIB-VAL-VAL-ILE-AIB-PHE-VAL-AIB-GLY-GLY-GLY-VAL-JUU-LEU-VLM タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 1.865307 KDa |
配列 | 文字列: (BOC)VG(AIB)VVI(AIB)FV (AIB)GGGV(JUU)L(VLM) |
-分子 #8: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
分子 | 名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 6 / 式: NAG |
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分子量 | 理論値: 221.208 Da |
Chemical component information | ChemComp-NAG: |
-分子 #9: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
分子 | 名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1 / 式: PC1 |
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分子量 | 理論値: 790.145 Da |
Chemical component information | ChemComp-PC1: |
-分子 #10: CHOLESTEROL
分子 | 名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 3 / 式: CLR |
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分子量 | 理論値: 386.654 Da |
Chemical component information | ChemComp-CLR: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.4 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.0 e/Å2 |
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 FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 1.8 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 µm |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |