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万見
- PDB-5tj5: Atomic model for the membrane-embedded motor of a eukaryotic V-ATPase -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5tj5
タイトルAtomic model for the membrane-embedded motor of a eukaryotic V-ATPase
要素(V-type proton ATPase subunit ...) x 7
キーワードMOTOR PROTEIN / Rotary ATPase / Vacuolar-type ATPase / Electron Cryomicroscopy / Vo region / Membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


cell wall mannoprotein biosynthetic process / protein localization to vacuolar membrane / ATPase-coupled ion transmembrane transporter activity / cellular response to alkaline pH / Insulin receptor recycling / Transferrin endocytosis and recycling / polyphosphate metabolic process / ROS and RNS production in phagocytes / Amino acids regulate mTORC1 / Golgi lumen acidification ...cell wall mannoprotein biosynthetic process / protein localization to vacuolar membrane / ATPase-coupled ion transmembrane transporter activity / cellular response to alkaline pH / Insulin receptor recycling / Transferrin endocytosis and recycling / polyphosphate metabolic process / ROS and RNS production in phagocytes / Amino acids regulate mTORC1 / Golgi lumen acidification / P-type proton-exporting transporter activity / endosomal lumen acidification / vacuolar proton-transporting V-type ATPase, V0 domain / vacuolar transport / vacuole organization / protein targeting to vacuole / proton-transporting V-type ATPase complex / fungal-type vacuole / cellular hyperosmotic response / vacuolar proton-transporting V-type ATPase complex / phosphatidylinositol-3,5-bisphosphate binding / vacuolar acidification / fungal-type vacuole membrane / proton transmembrane transporter activity / intracellular copper ion homeostasis / proton transmembrane transport / Neutrophil degranulation / proton-transporting ATPase activity, rotational mechanism / cell periphery / transmembrane transport / endocytosis / ATPase binding / protein-containing complex assembly / intracellular iron ion homeostasis / membrane raft / Golgi membrane / membrane
類似検索 - 分子機能
lithium bound rotor ring of v- atpase / ATPase, V0 complex, subunit e1/e2 / ATP synthase subunit H / ATPase, V0 complex, subunit d / V-ATPase proteolipid subunit C, eukaryotic / ATPase, V0 complex, subunit 116kDa, eukaryotic / V-ATPase proteolipid subunit / ATPase, V0 complex, c/d subunit / V-type ATPase subunit C/d / V-type ATP synthase subunit c/d subunit superfamily ...lithium bound rotor ring of v- atpase / ATPase, V0 complex, subunit e1/e2 / ATP synthase subunit H / ATPase, V0 complex, subunit d / V-ATPase proteolipid subunit C, eukaryotic / ATPase, V0 complex, subunit 116kDa, eukaryotic / V-ATPase proteolipid subunit / ATPase, V0 complex, c/d subunit / V-type ATPase subunit C/d / V-type ATP synthase subunit c/d subunit superfamily / V-type ATP synthase c/d subunit, domain 3 superfamily / ATP synthase (C/AC39) subunit / V-type ATPase, V0 complex, 116kDa subunit family / V-type ATPase 116kDa subunit family / V-ATPase proteolipid subunit C-like domain / F/V-ATP synthase subunit C superfamily / ATP synthase subunit C / Four Helix Bundle (Hemerythrin (Met), subunit A) / Up-down Bundle / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
V-type proton ATPase subunit c'' / V-type proton ATPase subunit c / V-type proton ATPase subunit d / V-type proton ATPase subunit a, vacuolar isoform / V-type proton ATPase subunit c' / V-type proton ATPase subunit e
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å
データ登録者Mazhab-Jafari, M.T. / Rohou, A. / Schmidt, C. / Bueler, S.A. / Benlekbir, S. / Robinson, C.V. / Rubinstein, J.L.
資金援助 カナダ, 英国, European Union, 4件
組織認可番号国
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)MOP81294 カナダ
Wellcome TrustWT008150 英国
Wellcome TrustWT099141 英国
European Research Council (ERC)ERC268851European Union
引用ジャーナル: Nature / 年: 2016
タイトル: Atomic model for the membrane-embedded V motor of a eukaryotic V-ATPase.
著者: Mohammad T Mazhab-Jafari / Alexis Rohou / Carla Schmidt / Stephanie A Bueler / Samir Benlekbir / Carol V Robinson / John L Rubinstein /
要旨: Vacuolar-type ATPases (V-ATPases) are ATP-powered proton pumps involved in processes such as endocytosis, lysosomal degradation, secondary transport, TOR signalling, and osteoclast and kidney ...Vacuolar-type ATPases (V-ATPases) are ATP-powered proton pumps involved in processes such as endocytosis, lysosomal degradation, secondary transport, TOR signalling, and osteoclast and kidney function. ATP hydrolysis in the soluble catalytic V region drives proton translocation through the membrane-embedded V region via rotation of a rotor subcomplex. Variability in the structure of the intact enzyme has prevented construction of an atomic model for the membrane-embedded motor of any rotary ATPase. We induced dissociation and auto-inhibition of the V and V regions of the V-ATPase by starving the yeast Saccharomyces cerevisiae, allowing us to obtain a ~3.9-Å resolution electron cryomicroscopy map of the V complex and build atomic models for the majority of its subunits. The analysis reveals the structures of subunits acc'c″de and a protein that we identify and propose to be a new subunit (subunit f). A large cavity between subunit a and the c-ring creates a cytoplasmic half-channel for protons. The c-ring has an asymmetric distribution of proton-carrying Glu residues, with the Glu residue of subunit c″ interacting with Arg735 of subunit a. The structure suggests sequential protonation and deprotonation of the c-ring, with ATP-hydrolysis-driven rotation causing protonation of a Glu residue at the cytoplasmic half-channel and subsequent deprotonation of a Glu residue at a luminal half-channel.
履歴
登録2016年10月3日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02016年10月26日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12016年11月9日Group: Database references
改定 1.22016年11月16日Group: Database references
改定 1.32017年9月20日Group: Author supporting evidence / Data collection / カテゴリ: em_software / pdbx_audit_support
Item: _em_software.name / _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.42018年3月28日Group: Data collection / Derived calculations / カテゴリ: pdbx_struct_assembly
Item: _pdbx_struct_assembly.details / _pdbx_struct_assembly.method_details
改定 1.52020年1月15日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support
Item: _pdbx_audit_support.country / _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.62024年3月13日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-8409
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: V-type proton ATPase subunit a
B: V-type proton ATPase subunit c''
D: V-type proton ATPase subunit c'
E: V-type proton ATPase subunit c
F: V-type proton ATPase subunit c
G: V-type proton ATPase subunit c
H: V-type proton ATPase subunit c
I: V-type proton ATPase subunit c
J: V-type proton ATPase subunit c
L: V-type proton ATPase subunit e
M: V-type proton ATPase subunit c
N: V-type proton ATPase subunit c
O: V-type proton ATPase subunit f
P: V-type proton ATPase subunit d


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)273,56314
ポリマ－273,56314
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area33240 Å2
ΔGint-446 kcal/mol
Surface area104210 Å2

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要素

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V-type proton ATPase subunit ... , 7種, 14分子 ABDEFGHIJMNLOP

#1: タンパク質 V-type proton ATPase subunit a / V-ATPase a 1 subunit / V-ATPase 95 kDa subunit / Vacuolar pH protein 1 / Vacuolar proton pump a ...V-ATPase a 1 subunit / V-ATPase 95 kDa subunit / Vacuolar pH protein 1 / Vacuolar proton pump a subunit / Vacuolar proton translocating ATPase subunit a 1


分子量: 70067.984 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c / 参照: UniProt: P32563
#2: タンパク質 V-type proton ATPase subunit c'' / V-ATPase subunit c'' / V-ATPase 22 kDa proteolipid subunit / Vacuolar proton pump c'' subunit


分子量: 22610.641 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c / 参照: UniProt: P23968
#3: タンパク質 V-type proton ATPase subunit c' / V-ATPase subunit c' / Proteolipid protein VMA11 / Trifluoperazine resistance protein 3 / V-ATPase ...V-ATPase subunit c' / Proteolipid protein VMA11 / Trifluoperazine resistance protein 3 / V-ATPase 16 kDa proteolipid subunit 2 / Vacuolar proton pump c' subunit


分子量: 15195.271 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c / 参照: UniProt: P32842
#4: タンパク質
V-type proton ATPase subunit c / V-ATPase subunit c / Guanine nucleotide exchange factor 2 / V-ATPase 16 kDa proteolipid subunit 1 / ...V-ATPase subunit c / Guanine nucleotide exchange factor 2 / V-ATPase 16 kDa proteolipid subunit 1 / Vacuolar proton pump c subunit


分子量: 15218.087 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c / 参照: UniProt: P25515
#5: タンパク質 V-type proton ATPase subunit e / V-ATPase subunit e / Low dye-binding protein 10 / Vacuolar proton pump subunit e


分子量: 6476.928 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c / 参照: UniProt: Q3E7B6
#6: タンパク質 V-type proton ATPase subunit f


分子量: 4613.678 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c
#7: タンパク質 V-type proton ATPase subunit d / V-ATPase subunit d / V-ATPase 39 kDa subunit / V-ATPase subunit M39 / Vacuolar proton pump subunit d


分子量: 32854.238 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c / 参照: UniProt: P32366

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Vo region of the V-ATPase from Saccharomyces cerevisiae
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#8 / 由来: NATURAL
分子量値: 0.3 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
緩衝液pH: 7.5
詳細: 50 mM Tris-HCl pH 7.5, 150 mM NaCl, 10 micro M Bafilomycin
試料濃度: 2.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: The Vo region was solubilized in amphipol A8-35 (Anatrace)
試料支持グリッドの材料: COPPER/RHODIUM / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Maxtaform
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.3 K / 詳細: Modified for ethane/propane

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
詳細: 70 micro meter objective aperture, illuminated area of 1.58 micro meter diameter
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 37000 X / 倍率（補正後）: 64350 X / Calibrated defocus min: 800 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 3400 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 21 sec. / 電子線照射量: 100 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4365
画像スキャン動画フレーム数/画像: 70

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.10.1_2155: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION1.3粒子像選択
2SerialEM画像取得
4CTFFIND44.0.17CTF補正
7Coot0.8.2モデルフィッティング
9FREALIGN9.11初期オイラー角割当
10FREALIGN9.11最終オイラー角割当
12FREALIGN9.11３次元再構成
19PHENIX1.10.1モデル精密化
画像処理詳細: Images were recorded in "super-resolution" mode and then resampled by Fourier cropping.
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 657975
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 462842 / アルゴリズム: FOURIER SPACE
詳細: Data beyond 6 A resolution were omitted from refinement.
対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL
詳細: phenix.real_space_refine REFINEMENT TARGET: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS) MODEL TO MAP FIT. CC(ACROSS WHOLE MAP VOLUME): 0.6772 CC(ONLY ACROSS ATOMS IN THE MODEL): 0.6842
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0115174
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.24520815
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.2410016
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.052636
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0062712

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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://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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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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