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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-26427 | |||||||||
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タイトル | Structure of recombinantly assembled A53E alpha-synuclein fibrils | |||||||||
マップデータ | Structure of recombinantly assembled A53E alpha-synuclein fibrils | |||||||||
試料 |
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キーワード | alpha-synuclein fibrils / A53E mutant / cryo-EM structure / structural protein / PROTEIN FIBRIL | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 regulation of phospholipase activity / negative regulation of monooxygenase activity / negative regulation of mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / positive regulation of glutathione peroxidase activity / neutral lipid metabolic process / regulation of acyl-CoA biosynthetic process / negative regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission / negative regulation of norepinephrine uptake / positive regulation of SNARE complex assembly / positive regulation of hydrogen peroxide catabolic process ...regulation of phospholipase activity / negative regulation of monooxygenase activity / negative regulation of mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / positive regulation of glutathione peroxidase activity / neutral lipid metabolic process / regulation of acyl-CoA biosynthetic process / negative regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission / negative regulation of norepinephrine uptake / positive regulation of SNARE complex assembly / positive regulation of hydrogen peroxide catabolic process / supramolecular fiber / negative regulation of transporter activity / mitochondrial membrane organization / negative regulation of chaperone-mediated autophagy / regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / regulation of synaptic vesicle recycling / negative regulation of platelet-derived growth factor receptor signaling pathway / positive regulation of protein localization to cell periphery / negative regulation of exocytosis / regulation of glutamate secretion / response to iron(II) ion / regulation of norepinephrine uptake / SNARE complex assembly / positive regulation of neurotransmitter secretion / dopamine biosynthetic process / regulation of locomotion / positive regulation of inositol phosphate biosynthetic process / synaptic vesicle priming / regulation of macrophage activation / negative regulation of microtubule polymerization / synaptic vesicle transport / dopamine uptake involved in synaptic transmission / regulation of dopamine secretion / dynein complex binding / positive regulation of receptor recycling / protein kinase inhibitor activity / negative regulation of thrombin-activated receptor signaling pathway / response to type II interferon / cuprous ion binding / response to magnesium ion / positive regulation of exocytosis / synaptic vesicle exocytosis / positive regulation of endocytosis / kinesin binding / cysteine-type endopeptidase inhibitor activity involved in apoptotic process / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / synaptic vesicle endocytosis / regulation of presynapse assembly / negative regulation of serotonin uptake / alpha-tubulin binding / phospholipid metabolic process / supramolecular fiber organization / axon terminus / inclusion body / cellular response to copper ion / cellular response to epinephrine stimulus / Hsp70 protein binding / response to interleukin-1 / : / adult locomotory behavior / positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / excitatory postsynaptic potential / SNARE binding / fatty acid metabolic process / long-term synaptic potentiation / phosphoprotein binding / protein tetramerization / regulation of transmembrane transporter activity / protein destabilization / negative regulation of protein kinase activity / microglial cell activation / regulation of long-term neuronal synaptic plasticity / synapse organization / ferrous iron binding / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / tau protein binding / PKR-mediated signaling / receptor internalization / phospholipid binding / : / synaptic vesicle membrane / positive regulation of inflammatory response / actin cytoskeleton / positive regulation of peptidyl-serine phosphorylation / actin binding / cell cortex / cellular response to oxidative stress / histone binding / growth cone / chemical synaptic transmission / neuron apoptotic process / negative regulation of neuron apoptotic process / postsynapse / response to lipopolysaccharide / amyloid fibril formation / molecular adaptor activity / lysosome / oxidoreductase activity / transcription cis-regulatory region binding / positive regulation of apoptotic process 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
手法 | らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.38 Å | |||||||||
データ登録者 | Zhou K / Zhou H | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2023 タイトル: Cryo-EM structure of amyloid fibril formed by α-synuclein hereditary A53E mutation reveals a distinct protofilament interface. 著者: Chuanqi Sun / Kang Zhou / Peter DePaola / Woo Shik Shin / Trae Hillyer / Michael R Sawaya / Ruowei Zhu / Chao Peng / Z Hong Zhou / Lin Jiang / 要旨: Synucleinopathies like Parkinson's disease (PD), dementia with Lewy bodies (DLB), and multiple systems atrophy (MSA), have the same pathologic feature of misfolded α-synuclein protein (α-syn) ...Synucleinopathies like Parkinson's disease (PD), dementia with Lewy bodies (DLB), and multiple systems atrophy (MSA), have the same pathologic feature of misfolded α-synuclein protein (α-syn) accumulation in the brain. PD patients who carry α-syn hereditary mutations tend to have earlier onset and more severe clinical symptoms than sporadic PD patients. Therefore, revealing the effect of hereditary mutations to the α-syn fibril structure can help us understand these synucleinopathies' structural basis. Here, we present a 3.38 Å cryo-electron microscopy structure of α-synuclein fibrils containing the hereditary A53E mutation. The A53E fibril is symmetrically composed of two protofilaments, similar to other fibril structures of WT and mutant α-synuclein. The new structure is distinct from all other synuclein fibrils, not only at the interface between proto-filaments, but also between residues packed within the same proto-filament. A53E has the smallest interface with the least buried surface area among all α-syn fibrils, consisting of only two contacting residues. Within the same protofilament, A53E reveals distinct residue re-arrangement and structural variation at a cavity near its fibril core. Moreover, the A53E fibrils exhibit slower fibril formation and lower stability compared to WT and other mutants like A53T and H50Q, while also demonstrate strong cellular seeding in α-synuclein biosensor cells and primary neurons. In summary, our study aims to highlight structural differences - both within and between the protofilaments of A53E fibrils - and interpret fibril formation and cellular seeding of α-synuclein pathology in disease, which could further our understanding of the structure-activity relationship of α-synuclein mutants. | |||||||||
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_26427.map.gz | 13.9 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-26427-v30.xml emd-26427.xml | 18.6 KB 18.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_26427.png | 116.3 KB | ||
マスクデータ | emd_26427_msk_1.map | 103 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-26427.cif.gz | 6.1 KB | ||
その他 | emd_26427_half_map_1.map.gz emd_26427_half_map_2.map.gz | 79.9 MB 80 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-26427 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-26427 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_26427_validation.pdf.gz | 687.4 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_26427_full_validation.pdf.gz | 687 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_26427_validation.xml.gz | 13.6 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_26427_validation.cif.gz | 16 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-26427 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-26427 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 7uakMC 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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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_26427.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Structure of recombinantly assembled A53E alpha-synuclein fibrils | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.07 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_26427_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: half map 1
ファイル | emd_26427_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half map 1 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map 2
ファイル | emd_26427_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half map 2 | ||||||||||||
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 : alpha-synuclein A53E mutant
全体 | 名称: alpha-synuclein A53E mutant |
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要素 |
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-超分子 #1: alpha-synuclein A53E mutant
超分子 | 名称: alpha-synuclein A53E mutant / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 59 kDa/nm |
-分子 #1: Alpha-synuclein
分子 | 名称: Alpha-synuclein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 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: 14.534146 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MDVFMKGLSK AKEGVVAAAE KTKQGVAEAA GKTKEGVLYV GSKTKEGVVH GVETVAEKTK EQVTNVGGAV VTGVTAVAQK TVEGAGSIA AATGFVKKDQ LGKNEEGAPQ EGILEDMPVD PDNEAYEMPS EEGYQDYEPE A UniProtKB: Alpha-synuclein |
-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 | らせん対称体再構成法 |
試料の集合状態 | filament |
-試料調製
濃度 | 5 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.4 / 構成要素 - 濃度: 15.0 mM / 構成要素 - 式: TBPB / 構成要素 - 名称: tetrabutylphosphonium bromide |
グリッド | モデル: Quantifoil R2/1 / 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 40 sec. / 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: 283.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
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: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-34 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2767 / 平均露光時間: 7.0 sec. / 平均電子線量: 48.0 e/Å2 |
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 / 最大 デフォーカス(補正後): 3.0 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 1.5 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 3.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 µm / 倍率(公称値): 130000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
最終 再構成 | 使用したクラス数: 1 想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 2.418 Å 想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 179.504 ° 想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称) アルゴリズム: SIMULTANEOUS ITERATIVE (SIRT) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.38 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2) / 使用した粒子像数: 31916 |
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Segment selection | 選択した数: 46626 / ソフトウェア - 名称: crYOLO (ver. 1.7.6) |
初期モデル | モデルのタイプ: OTHER / 詳細: A featureless cylinder created by EMAN2 |
最終 角度割当 | タイプ: NOT APPLICABLE |