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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-2948
タイトルThree Dimensional Dynamics and Fluctuations of DNA-Nanogold Dimers by Individual-Particle Electron Tomography
マップデータReconstruction of one particle of DNA-nanogold dimer by using individual-particle electron tomography
試料
  • 試料: Two 5-nm nanogolds bound to 84-base pair double-stranded DNA
  • DNA: double-stranded DNAデオキシリボ核酸
キーワード3D structure / DNA-nanogold conjugate / individual-particle electron tomography / IPET
生物種synthetic construct (人工物)
手法電子線トモグラフィー法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 14.7 Å
データ登録者Zhang L / Smith JM / Tong HM / Zhang X / Lei DS / Lu ZY / Alivisatos P / Ren G
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2016
タイトル: Three-dimensional structural dynamics and fluctuations of DNA-nanogold conjugates by individual-particle electron tomography.
著者: Lei Zhang / Dongsheng Lei / Jessica M Smith / Meng Zhang / Huimin Tong / Xing Zhang / Zhuoyang Lu / Jiankang Liu / A Paul Alivisatos / Gang Ren /
要旨: DNA base pairing has been used for many years to direct the arrangement of inorganic nanocrystals into small groupings and arrays with tailored optical and electrical properties. The control of DNA- ...DNA base pairing has been used for many years to direct the arrangement of inorganic nanocrystals into small groupings and arrays with tailored optical and electrical properties. The control of DNA-mediated assembly depends crucially on a better understanding of three-dimensional structure of DNA-nanocrystal-hybridized building blocks. Existing techniques do not allow for structural determination of these flexible and heterogeneous samples. Here we report cryo-electron microscopy and negative-staining electron tomography approaches to image, and three-dimensionally reconstruct a single DNA-nanogold conjugate, an 84-bp double-stranded DNA with two 5-nm nanogold particles for potential substrates in plasmon-coupling experiments. By individual-particle electron tomography reconstruction, we obtain 14 density maps at ∼2-nm resolution. Using these maps as constraints, we derive 14 conformations of dsDNA by molecular dynamics simulations. The conformational variation is consistent with that from liquid solution, suggesting that individual-particle electron tomography could be an expected approach to study DNA-assembling and flexible protein structure and dynamics.
履歴
登録2015年3月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2015年5月6日-
マップ公開2016年3月30日-
更新2016年3月30日-
現状2016年3月30日処理サイト: PDBe / 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: 0.251
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • UCSF Chimeraによる作画
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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_2948.tif

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_2948.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 100.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of one particle of DNA-nanogold dimer by using individual-particle electron tomography
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.88 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.251 / ムービー #1: 0.251
最小 - 最大-1.26253796 - 1.20298409
平均 (標準偏差)-0.00142763 (±0.05830073)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-150-150-150
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 564.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.881.881.88
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z564.000564.000564.000
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-150-150-150
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-1.2631.203-0.001

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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 : Two 5-nm nanogolds bound to 84-base pair double-stranded DNA

全体名称: Two 5-nm nanogolds bound to 84-base pair double-stranded DNA
要素
  • 試料: Two 5-nm nanogolds bound to 84-base pair double-stranded DNA
  • DNA: double-stranded DNAデオキシリボ核酸

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超分子 #1000: Two 5-nm nanogolds bound to 84-base pair double-stranded DNA

超分子名称: Two 5-nm nanogolds bound to 84-base pair double-stranded DNA
タイプ: sample / ID: 1000
詳細: 5 nm nanogold particles were stabilized via exchanging with bis-(p-sulfonatophenyl) phenylphosphine (BSPP). DNA sequences modified with a 5 thiol moiety were PAGE purified. DNA thiolated at ...詳細: 5 nm nanogold particles were stabilized via exchanging with bis-(p-sulfonatophenyl) phenylphosphine (BSPP). DNA sequences modified with a 5 thiol moiety were PAGE purified. DNA thiolated at the 5 end was re-suspended in buffer (10mM Tris pH 8, 0.5mM EDTA). Nanogold particles and DNA were combined at a stoichiometric ratio of 1:2 in the presence of a reducing agent. Monoconjugates formed were separated by anion exchange HPLC, and the fractions concentrated by an Amicon Ultra spin filter, MW 100,000 (EMD Millipore Corp, Billerica, MA). Twenty microliters of nanogold monoconjugates, each containing complementary strands of DNA, were combined stoichiometrically as determined by absorption at 520 nm and allowed to react overnight at room temperature. The dimers were purified from unreacted monoconjugates by agarose gel electrophoresis.
集合状態: Dimer / Number unique components: 2
分子量実験値: 52 KDa / 理論値: 52 KDa / 手法: Calculated from its sequence

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分子 #1: double-stranded DNA

分子名称: double-stranded DNA / タイプ: dna / ID: 1 / Name.synonym: dsDNA
詳細: Two 5-nm nanogold bound to 84-base pair double-stranded DNA
分類: DNA / Structure: DOUBLE HELIX / Synthetic?: Yes
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量実験値: 52 KDa / 理論値: 52 KDa
配列文字列:
CCGGCGGCCC AGGTGTATCA GTGTTCGTTG CAAGCTCCAA CATCTGAGTA CCACGCATAC TATACTTGAA ATATCCGCGC CCGG

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実験情報

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構造解析

手法ネガティブ染色法
解析電子線トモグラフィー法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.02 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
詳細: 1X Dulbeccos phosphate-buffered saline (Invitrogen, La Jolla, CA), 2.7 mM KCl, 1.46 mM KH2PO4, 136.9 mM NaCl, and 8.1 mM Na2HPO4
染色タイプ: NEGATIVE
詳細: EM Specimens were prepared by optimized negative-staining EM specimen preparation protocol as described (Zhang L. and Ren G, Journal of Lipid Research, (2010) 51, 1228-1236 and (2011) 52, 175- ...詳細: EM Specimens were prepared by optimized negative-staining EM specimen preparation protocol as described (Zhang L. and Ren G, Journal of Lipid Research, (2010) 51, 1228-1236 and (2011) 52, 175-84). In brief, nanogold-DNA dimer was diluted to 0.02 mg/ml with DPBS. Aliquots (about 4ul) were applied to the 200 mesh glow-discharged thin carbon-coated EM grids (Cu-200CN, Pacific Grid-Tech, USA). The grid was washed by deionized water for three times, and then washed by 1% uranyl formate for three times before blotting to drying.
グリッド詳細: 200 mesh glow-discharged thin carbon-coated EM grids (Cu-200CN, Pacific Grid-Tech, USA)
凍結凍結剤: NONE / 装置: OTHER

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電子顕微鏡法

顕微鏡ZEISS LIBRA120PLUS
電子線加速電圧: 120 kV / 電子線源: LAB6
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.2 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.2 µm / 倍率（公称値）: 125000
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: ZEISS
エネルギーフィルター - エネルギー下限: 0.0 eV
エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20.0 eV
試料ステージ試料ホルダー: Gatan / 試料ホルダーモデル: OTHER / Tilt series - Axis1 - Min angle: -60 ° / Tilt series - Axis1 - Max angle: 60 ° / Tilt series - Axis1 - Angle increment: 1.5 °
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 125,000 times magnification
詳細tilt step is 1.5 degree
日付2012年8月15日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
実像数: 81 / 平均電子線量: 1000 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16

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画像解析

CTF補正詳細: TOMOCTF
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 14.7 Å / 解像度の算出法: OTHER
ソフトウェア - 名称: IPET, FETR, Spider, IMOD, EMAN, and, EMAN2
詳細: Map was reconstructed by individual-particle electron tomography (IPET)and Focus ET Reconstruction Algorithm
使用した粒子像数: 81
詳細Micrographs were initially aligned together with the IMOD software package. The CTF was then corrected by TOMOCTF. The tilt series of particles in square windows of 512 pixels (~48 nm) were semi-automatically tracked and windowed by individual-particle electron tomography (IPET) software{eulerAnglesDetails}: Tomography tilt angle from -60 to 60 in step of 1.5

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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)

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  • 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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