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万見
- EMDB-40969: Uncrosslinked nNOS-CaM oxygenase homodimer -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40969
タイトルUncrosslinked nNOS-CaM oxygenase homodimer
マップデータnNOS-CaM map
試料
  • 複合体: Native CaM-bound nNOS homodimer
    • タンパク質・ペプチド: Nitric oxide synthase 1一酸化窒素合成酵素
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: ARGININEアルギニン
  • リガンド: 5,6,7,8-TETRAHYDROBIOPTERINテトラヒドロビオプテリン
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
キーワードCalmodulin (カルモジュリン) / Complex / CYTOSOLIC PROTEIN (細胞質基質)
機能・相同性
機能・相同性情報


Nitric oxide stimulates guanylate cyclase / negative regulation of hepatic stellate cell contraction / synaptic signaling by nitric oxide / negative regulation of iron ion transmembrane transport / ROS and RNS production in phagocytes / アズール顆粒 / negative regulation of vasoconstriction / retrograde trans-synaptic signaling by nitric oxide / positive regulation of sodium ion transmembrane transport / response to nitric oxide ...Nitric oxide stimulates guanylate cyclase / negative regulation of hepatic stellate cell contraction / synaptic signaling by nitric oxide / negative regulation of iron ion transmembrane transport / ROS and RNS production in phagocytes / アズール顆粒 / negative regulation of vasoconstriction / retrograde trans-synaptic signaling by nitric oxide / positive regulation of sodium ion transmembrane transport / response to nitric oxide / Ion homeostasis / nitric oxide metabolic process / postsynaptic specialization, intracellular component / positive regulation of adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / peptidyl-cysteine S-nitrosylation / cadmium ion binding / behavioral response to cocaine / positive regulation of the force of heart contraction / negative regulation of potassium ion transport / ヘルト萼状シナプス / negative regulation of calcium ion transport / negative regulation of serotonin uptake / regulation of neurogenesis / sodium channel regulator activity / negative regulation of insulin secretion / response to vitamin E / nitric-oxide synthase (NADPH) / regulation of postsynaptic membrane potential / postsynaptic density, intracellular component / multicellular organismal response to stress / nitric-oxide synthase activity / xenobiotic catabolic process / negative regulation of peptidyl-serine phosphorylation / NADPH binding / arginine catabolic process / striated muscle contraction / regulation of sodium ion transport / nitric oxide mediated signal transduction / 横行小管 / sarcoplasmic reticulum membrane / response to organonitrogen compound / cellular response to epinephrine stimulus / nitric oxide biosynthetic process / negative regulation of blood pressure / photoreceptor inner segment / response to nutrient levels / 筋小胞体 / 分泌 / response to activity / response to hormone / positive regulation of long-term synaptic potentiation / female pregnancy / muscle contraction / establishment of localization in cell / cell periphery / phosphoprotein binding / response to lead ion / response to nicotine / establishment of protein localization / potassium ion transport / response to organic cyclic compound / 筋鞘 / cellular response to growth factor stimulus / response to peptide hormone / Z disc / cellular response to mechanical stimulus / response to estrogen / vasodilation / calcium ion transport / calcium-dependent protein binding / FMN binding / positive regulation of peptidyl-serine phosphorylation / NADP binding / flavin adenine dinucleotide binding / ATPase binding / response to heat / scaffold protein binding / 核膜 / response to ethanol / mitochondrial outer membrane / negative regulation of neuron apoptotic process / transmembrane transporter binding / response to lipopolysaccharide / 樹状突起スパイン / postsynaptic density / 細胞骨格 / calmodulin binding / response to hypoxia / 脂質ラフト / negative regulation of cell population proliferation / glutamatergic synapse / シナプス / 樹状突起 / heme binding / negative regulation of apoptotic process / perinuclear region of cytoplasm / positive regulation of DNA-templated transcription / enzyme binding / positive regulation of transcription by RNA polymerase II
類似検索 - 分子機能
Nitric-oxide synthase, eukaryote / Nitric oxide synthase, domain 2 superfamily / Nitric oxide synthase, domain 1 superfamily / Nitric oxide synthase, domain 3 superfamily / Nitric oxide synthase, N-terminal / Nitric oxide synthase, N-terminal domain superfamily / Nitric oxide synthase, oxygenase domain / Nitric oxide synthase (NOS) signature. / Sulfite reductase [NADPH] flavoprotein alpha-component-like, FAD-binding / NADPH-cytochrome p450 reductase, FAD-binding, alpha-helical domain superfamily ...Nitric-oxide synthase, eukaryote / Nitric oxide synthase, domain 2 superfamily / Nitric oxide synthase, domain 1 superfamily / Nitric oxide synthase, domain 3 superfamily / Nitric oxide synthase, N-terminal / Nitric oxide synthase, N-terminal domain superfamily / Nitric oxide synthase, oxygenase domain / Nitric oxide synthase (NOS) signature. / Sulfite reductase [NADPH] flavoprotein alpha-component-like, FAD-binding / NADPH-cytochrome p450 reductase, FAD-binding, alpha-helical domain superfamily / FAD binding domain / Flavodoxin-like / Flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase / フラボドキシン / Flavodoxin-like domain profile. / Flavodoxin/nitric oxide synthase / Oxidoreductase FAD/NAD(P)-binding / Oxidoreductase NAD-binding domain / FAD-binding domain, ferredoxin reductase-type / Ferredoxin-NADP reductase (FNR), nucleotide-binding domain / Ferredoxin reductase-type FAD binding domain profile. / Riboflavin synthase-like beta-barrel / PDZドメイン / Flavoprotein-like superfamily / PDZ domain profile. / Domain present in PSD-95, Dlg, and ZO-1/2. / PDZドメイン / PDZ superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Nitric oxide synthase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Lee K / Pospiech TH / Southworth D
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM077430 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2024
タイトル: Mapping interactions of calmodulin and neuronal NO synthase by crosslinking and mass spectrometry.
著者: Dana Felker / Kanghyun Lee / Thomas H Pospiech / Yoshihiro Morishima / Haoming Zhang / Miranda Lau / Daniel R Southworth / Yoichi Osawa /
要旨: Neuronal nitric oxide synthase (nNOS) is a homodimeric cytochrome P450-like enzyme that catalyzes the conversion of L-arginine to nitric oxide in the presence of NADPH and molecular oxygen. The ...Neuronal nitric oxide synthase (nNOS) is a homodimeric cytochrome P450-like enzyme that catalyzes the conversion of L-arginine to nitric oxide in the presence of NADPH and molecular oxygen. The binding of calmodulin (CaM) to a linker region between the FAD/FMN-containing reductase domain, and the heme-containing oxygenase domain is needed for electron transfer reactions, reduction of the heme, and NO synthesis. Due to the dynamic nature of the reductase domain and low resolution of available full-length structures, the exact conformation of the CaM-bound active complex during heme reduction is still unresolved. Interestingly, hydrogen-deuterium exchange and mass spectrometry studies revealed interactions of the FMN domain and CaM with the oxygenase domain for iNOS, but not nNOS. This finding prompted us to utilize covalent crosslinking and mass spectrometry to clarify interactions of CaM with nNOS. Specifically, MS-cleavable bifunctional crosslinker disuccinimidyl dibutyric urea was used to identify thirteen unique crosslinks between CaM and nNOS as well as 61 crosslinks within the nNOS. The crosslinks provided evidence for CaM interaction with the oxygenase and reductase domain residues as well as interactions of the FMN domain with the oxygenase dimer. Cryo-EM studies, which gave a high-resolution model of the oxygenase domain, along with crosslink-guided docking provided a model of nNOS that brings the FMN within 15 Å of the heme in support for a more compact conformation than previously observed. These studies also point to the utility of covalent crosslinking and mass spectrometry in capturing transient dynamic conformations that may not be captured by hydrogen-deuterium exchange and mass spectrometry experiments.
履歴
登録2023年6月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年11月29日-
マップ公開2023年11月29日-
更新2023年12月27日-
現状2023年12月27日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_40969.png

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_40969.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈nNOS-CaM map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.059 Å
密度
表面レベル登録者による: 1.6
最小 - 最大-5.011774 - 8.483015999999999
平均 (標準偏差)0.0011630162 (±0.12147391)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 338.88 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: nNOS-CaM half map A

ファイルemd_40969_half_map_1.map
注釈nNOS-CaM half map A
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)

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ハーフマップ: nNOS-CaM half map B

ファイルemd_40969_half_map_2.map
注釈nNOS-CaM half map B
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)

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試料の構成要素

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全体 : Native CaM-bound nNOS homodimer

全体名称: Native CaM-bound nNOS homodimer
要素
  • 複合体: Native CaM-bound nNOS homodimer
    • タンパク質・ペプチド: Nitric oxide synthase 1一酸化窒素合成酵素
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: ARGININEアルギニン
  • リガンド: 5,6,7,8-TETRAHYDROBIOPTERINテトラヒドロビオプテリン
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

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超分子 #1: Native CaM-bound nNOS homodimer

超分子名称: Native CaM-bound nNOS homodimer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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分子 #1: Nitric oxide synthase 1

分子名称: Nitric oxide synthase 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: nitric-oxide synthase (NADPH)
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 160.769562 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MEENTFGVQQ IQPNVISVRL FKRKVGGLGF LVKERVSKPP VIISDLIRGG AAEQSGLIQA GDIILAVNDR PLVDLSYDSA LEVLRGIAS ETHVVLILRG PEGFTTHLET TFTGDGTPKT IRVTQPLGPP TKAVDLSHQP SASKDQSLAV DRVTGLGNGP Q HAQGHGQG ...文字列:
MEENTFGVQQ IQPNVISVRL FKRKVGGLGF LVKERVSKPP VIISDLIRGG AAEQSGLIQA GDIILAVNDR PLVDLSYDSA LEVLRGIAS ETHVVLILRG PEGFTTHLET TFTGDGTPKT IRVTQPLGPP TKAVDLSHQP SASKDQSLAV DRVTGLGNGP Q HAQGHGQG AGSVSQANGV AIDPTMKSTK ANLQDIGEHD ELLKEIEPVL SILNSGSKAT NRGGPAKAEM KDTGIQVDRD LD GKSHKAP PLGGDNDRVF NDLWGKDNVP VILNNPYSEK EQSPTSGKQS PTKNGSPSRC PRFLKVKNWE TDVVLTDTLH LKS TLETGC TEHICMGSIM LPSQHTRKPE DVRTKDQLFP LAKEFLDQYY SSIKRFGSKA HMDRLEEVNK EIESTSTYQL KDTE LIYGA KHAWRNASRC VGRIQWSKLQ VFDARDCTTA HGMFNYICNH VKYATNKGNL RSAITIFPQR TDGKHDFRVW NSQLI RYAG YKQPDGSTLG DPANVQFTEI CIQQGWKAPR GRFDVLPLLL QANGNDPELF QIPPELVLEV PIRHPKFDWF KDLGLK WYG LPAVSNMLLE IGGLEFSACP FSGWYMGTEI GVRDYCDNSR YNILEEVAKK MDLDMRKTSS LWKDQALVEI NIAVLYS FQ SDKVTIVDHH SATESFIKHM ENEYRCRGGC PADWVWIVPP MSGSITPVFH QEMLNYRLTP SFEYQPDPWN THVWKGTN G TPTKRRAIGF KKLAEAVKFS AKLMGQAMAK RVKATILYAT ETGKSQAYAK TLCEIFKHAF DAKAMSMEEY DIVHLEHEA LVLVVTSTFG NGDPPENGEK FGCALMEMRH PNSVQEERKS YKVRFNSVSS YSDSRKSSGD GPDLRDNFES TGPLANVRFS VFGLGSRAY PHFCAFGHAV DTLLEELGGE RILKMREGDE LCGQEEAFRT WAKKVFKAAC DVFCVGDDVN IEKPNNSLIS N DRSWKRNK FRLTYVAEAP DLTQGLSNVH KKRVSAARLL SRQNLQSPKF SRSTIFVRLH TNGNQELQYQ PGDHLGVFPG NH EDLVNAL IERLEDAPPA NHVVKVEMLE ERNTALGVIS NWKDESRLPP CTIFQAFKYY LDITTPPTPL QLQQFASLAT NEK EKQRLL VLSKGLQEYE EWKWGKNPTM VEVLEEFPSI QMPATLLLTQ LSLLQPRYYS ISSSPDMYPD EVHLTVAIVS YHTR DGEGP VHHGVCSSWL NRIQADDVVP CFVRGAPSFH LPRNPQVPCI LVGPGTGIAP FRSFWQQRQF DIQHKGMNPC PMVLV FGCR QSKIDHIYRE ETLQAKNKGV FRELYTAYSR EPDRPKKYVQ DVLQEQLAES VYRALKEQGG HIYVCGDVTM AADVLK AIQ RIMTQQGKLS EEDAGVFISR LRDDNRYHED IFGVTLRTYE VTNRLRSESI AFIEESKKDA DEVFSS

UniProtKB: Nitric oxide synthase 1

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分子 #2: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #3: ARGININE

分子名称: ARGININE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: ARG
分子量理論値: 175.209 Da
Chemical component information

ChemComp-ARG:
ARGININE / L-アルギニン-ω′-カチオン / アルギニン

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分子 #4: 5,6,7,8-TETRAHYDROBIOPTERIN

分子名称: 5,6,7,8-TETRAHYDROBIOPTERIN / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: H4B
分子量理論値: 241.247 Da
Chemical component information

ChemComp-H4B:
5,6,7,8-TETRAHYDROBIOPTERIN / 6R-テトラヒドロビオプテリン / 神経伝達物質*YM / テトラヒドロビオプテリン

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分子 #5: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

分子名称: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: HEM
分子量理論値: 616.487 Da
Chemical component information

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Heme B

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実験情報

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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

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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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
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 56.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 138304

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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)

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

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