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Structure paper

タイトルStructural insights into the regulation of RyR1 by S100A1.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 121, Issue 27, Page e2400497121, Year 2024
掲載日2024年7月2日
著者Gunnar Weninger / Marco C Miotto / Carl Tchagou / Steven Reiken / Haikel Dridi / Sören Brandenburg / Gabriel C Riedemann / Qi Yuan / Yang Liu / Alexander Chang / Anetta Wronska / Stephan E Lehnart / Andrew R Marks /
PubMed 要旨S100A1, a small homodimeric EF-hand Ca-binding protein (~21 kDa), plays an important regulatory role in Ca signaling pathways involved in various biological functions including Ca cycling and ...S100A1, a small homodimeric EF-hand Ca-binding protein (~21 kDa), plays an important regulatory role in Ca signaling pathways involved in various biological functions including Ca cycling and contractile performance in skeletal and cardiac myocytes. One key target of the S100A1 interactome is the ryanodine receptor (RyR), a huge homotetrameric Ca release channel (~2.3 MDa) of the sarcoplasmic reticulum. Here, we report cryoelectron microscopy structures of S100A1 bound to RyR1, the skeletal muscle isoform, in absence and presence of Ca. Ca-free apo-S100A1 binds beneath the bridging solenoid (BSol) and forms contacts with the junctional solenoid and the shell-core linker of RyR1. Upon Ca-binding, S100A1 undergoes a conformational change resulting in the exposure of the hydrophobic pocket known to serve as a major interaction site of S100A1. Through interactions of the hydrophobic pocket with RyR1, Ca-bound S100A1 intrudes deeper into the RyR1 structure beneath BSol than the apo-form and induces sideways motions of the C-terminal BSol region toward the adjacent RyR1 protomer resulting in tighter interprotomer contacts. Interestingly, the second hydrophobic pocket of the S100A1-dimer is largely exposed at the hydrophilic surface making it prone to interactions with the local environment, suggesting that S100A1 could be involved in forming larger heterocomplexes of RyRs with other protein partners. Since S100A1 interactions stabilizing BSol are implicated in the regulation of RyR-mediated Ca release, the characterization of the S100A1 binding site conserved between RyR isoforms may provide the structural basis for the development of therapeutic strategies regarding treatments of RyR-related disorders.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:38917010
手法EM (単粒子)
解像度2.29 - 3.78 Å
構造データ

43283

8vjj

EMDB-43283, PDB-8vjj:
Structure of mouse RyR1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.53 Å

43284

8vjk

EMDB-43284, PDB-8vjk:
Structure of mouse RyR1 (high-Ca2+/CFF/ATP dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.92 Å

EMDB-43295: Raw consensus map of mouse RyR1 in complex with S100A1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.21 Å


EMDBエントリ 画像なし

EMDB-43296: Constituent EM map: Focused refinement S100A1 of mouse RyR1 in complex with S100A1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.51 Å

EMDB-43297: Constituent EM map: Focused refinement BSol+S100A1 of mouse RyR1 in complex with S100A1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.19 Å

EMDB-43298: Constituent EM map: Focused refinement JSol+CSol+S100A1 of mouse RyR1 in complex with S100A1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.97 Å

43299

8vk3

EMDB-43299, PDB-8vk3:
Structure of mouse RyR1 in complex with S100A1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.21 Å

EMDB-43300: Raw consensus map of mouse RyR1 in complex with S100A1 (high-Ca2+/CFF/ATP dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.56 Å

EMDB-43301: Constituent EM map: Focused refinement JSol+CSol+S100A1 of mouse RyR1 in complex with S100A1 (high-Ca2+/CFF/ATP dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.29 Å

EMDB-43302: Constituent EM map: Focused refinement BSol+S100A1 of mouse RyR1 in complex with S100A1 (high-Ca2+/CFF/ATP dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.78 Å

EMDB-43303: Constituent EM map: Focused refinement S100A1 of mouse RyR1 in complex with S100A1 (high-Ca2+/CFF/ATP dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

43304

8vk4

EMDB-43304, PDB-8vk4:
Structure of mouse RyR1 in complex with S100A1 (high-Ca2+/CFF/ATP dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.56 Å

EMDB-43307: Raw consensus map of mouse RyR1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.53 Å

EMDB-43308: Constituent EM map: Focused refinement NTD+SPRY+Calstabin-1 of mouse RyR1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.29 Å

EMDB-43309: Constituent EM map: Focused refinement JSol+CSol of mouse RyR1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.31 Å

EMDB-43310: Constituent EM map: Focused refinement BSol of mouse RyR1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.46 Å

EMDB-43311: Constituent EM map: Focused refinement TaF+TM+CTD of mouse RyR1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.35 Å

EMDB-43312: Constituent EM map: Focused refinement Ry1&2 of mouse RyR1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.46 Å

EMDB-43313: Constituent EM map: Focused refinement Ry3&4 of mouse RyR1 (EGTA-only dataset)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.55 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-PCW:
1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / O-(1-O,2-O-ジオレオイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン / DOPC, リン脂質*YM

ChemComp-CFF:
CAFFEINE / カフェイン / 薬剤*YM

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-CA:
Unknown entry / カルシウムジカチオン

由来
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Calcium / Ion Channel

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万見文献について

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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://pdbjlvh1.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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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