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万見
- EMDB-4566: Cryo-EM reconstruction of heparin-induced 2N3R tau filaments -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-4566
タイトルCryo-EM reconstruction of heparin-induced 2N3R tau filaments
マップデータThe helical reconstruction of heparin-induced 2N3R tau filaments
試料
  • 複合体: heparin-induced 2N3R tau filaments
    • タンパク質・ペプチド: Isoform Tau-C of Microtubule-associated protein tau
機能・相同性
機能・相同性情報


plus-end-directed organelle transport along microtubule / histone-dependent DNA binding / negative regulation of establishment of protein localization to mitochondrion / neurofibrillary tangle / microtubule lateral binding / axonal transport / positive regulation of protein localization to synapse / main axon / phosphatidylinositol bisphosphate binding / regulation of long-term synaptic depression ...plus-end-directed organelle transport along microtubule / histone-dependent DNA binding / negative regulation of establishment of protein localization to mitochondrion / neurofibrillary tangle / microtubule lateral binding / axonal transport / positive regulation of protein localization to synapse / main axon / phosphatidylinositol bisphosphate binding / regulation of long-term synaptic depression / tubulin complex / negative regulation of tubulin deacetylation / generation of neurons / regulation of chromosome organization / rRNA metabolic process / axonal transport of mitochondrion / regulation of mitochondrial fission / axon development / central nervous system neuron development / intracellular distribution of mitochondria / regulation of microtubule polymerization / microtubule polymerization / lipoprotein particle binding / minor groove of adenine-thymine-rich DNA binding / dynactin binding / negative regulation of mitochondrial membrane potential / apolipoprotein binding / glial cell projection / axolemma / protein polymerization / negative regulation of mitochondrial fission / Caspase-mediated cleavage of cytoskeletal proteins / regulation of microtubule polymerization or depolymerization / positive regulation of axon extension / neurofibrillary tangle assembly / Activation of AMPK downstream of NMDARs / synapse assembly / regulation of cellular response to heat / supramolecular fiber organization / positive regulation of protein localization / regulation of calcium-mediated signaling / somatodendritic compartment / cellular response to brain-derived neurotrophic factor stimulus / cytoplasmic microtubule organization / axon cytoplasm / positive regulation of microtubule polymerization / stress granule assembly / phosphatidylinositol binding / regulation of microtubule cytoskeleton organization / nuclear periphery / protein phosphatase 2A binding / positive regulation of superoxide anion generation / cellular response to reactive oxygen species / astrocyte activation / Hsp90 protein binding / microglial cell activation / cellular response to nerve growth factor stimulus / synapse organization / response to lead ion / PKR-mediated signaling / regulation of synaptic plasticity / protein homooligomerization / SH3 domain binding / regulation of autophagy / memory / microtubule cytoskeleton organization / cytoplasmic ribonucleoprotein granule / neuron projection development / cell-cell signaling / single-stranded DNA binding / microtubule cytoskeleton / protein-folding chaperone binding / actin binding / cellular response to heat / cell body / growth cone / double-stranded DNA binding / microtubule binding / protein-macromolecule adaptor activity / dendritic spine / sequence-specific DNA binding / amyloid fibril formation / microtubule / learning or memory / neuron projection / nuclear speck / membrane raft / axon / negative regulation of gene expression / neuronal cell body / dendrite / DNA damage response / protein kinase binding / enzyme binding / mitochondrion / DNA binding / RNA binding / extracellular region / identical protein binding / nucleus
類似検索 - 分子機能
Microtubule-associated protein Tau / Microtubule associated protein, tubulin-binding repeat / Tau and MAP protein, tubulin-binding repeat / Tau and MAP proteins tubulin-binding repeat signature. / Tau and MAP proteins tubulin-binding repeat profile. / :
類似検索 - ドメイン・相同性
Microtubule-associated protein tau
類似検索 - 構成要素
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: 3.7 Å
データ登録者Zhang W / Falcon B / Murzin AG / Fan J / Crowther RA / Goedert M / Scheres SHW
資金援助 英国, 2件
OrganizationGrant number国
Medical Research Council (United Kingdom)MC_UP_A025_1013 英国
Medical Research Council (United Kingdom)MC_U105184291 英国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2019
タイトル: Heparin-induced tau filaments are polymorphic and differ from those in Alzheimer's and Pick's diseases.
著者: Wenjuan Zhang / Benjamin Falcon / Alexey G Murzin / Juan Fan / R Anthony Crowther / Michel Goedert / Sjors Hw Scheres /
要旨: Assembly of microtubule-associated protein tau into filamentous inclusions underlies a range of neurodegenerative diseases. Tau filaments adopt different conformations in Alzheimer's and Pick's ...Assembly of microtubule-associated protein tau into filamentous inclusions underlies a range of neurodegenerative diseases. Tau filaments adopt different conformations in Alzheimer's and Pick's diseases. Here, we used cryo- and immuno- electron microscopy to characterise filaments that were assembled from recombinant full-length human tau with four (2N4R) or three (2N3R) microtubule-binding repeats in the presence of heparin. 2N4R tau assembles into multiple types of filaments, and the structures of three types reveal similar 'kinked hairpin' folds, in which the second and third repeats pack against each other. 2N3R tau filaments are structurally homogeneous, and adopt a dimeric core, where the third repeats of two tau molecules pack in a parallel manner. The heparin-induced tau filaments differ from those of Alzheimer's or Pick's disease, which have larger cores with different repeat compositions. Our results illustrate the structural versatility of amyloid filaments, and raise questions about the relevance of in vitro assembly.
履歴
登録2019年1月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年2月20日-
マップ公開2019年2月20日-
更新2020年11月25日-
現状2020年11月25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: 0.017
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.017
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6qjq
  • 表面レベル: 0.017
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-6qjq
  • Jmol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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_4566.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_4566.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈The helical reconstruction of heparin-induced 2N3R tau filaments
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.04 Å/pix.
x 256 pix.
= 266.24 Å		1.04 Å/pix.
x 256 pix.
= 266.24 Å		1.04 Å/pix.
x 256 pix.
= 266.24 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.04 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.017 / ムービー #1: 0.017
最小 - 最大-0.018145105 - 0.060762867
平均 (標準偏差)0.00106258 (±0.0033862293)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 266.24 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.041.041.04
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z266.240266.240266.240
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ320320320
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0180.0610.001

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_4566_msk_1.map
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: The other half map of helical reconstruction of...

ファイルemd_4566_half_map_1.map
注釈The other half map of helical reconstruction of heparin-induced 2N3R tau filaments
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: Half map of helical reconstruction of heparin-induced 2N3R...

ファイルemd_4566_half_map_2.map
注釈Half map of helical reconstruction of heparin-induced 2N3R tau filaments
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 : heparin-induced 2N3R tau filaments

全体名称: heparin-induced 2N3R tau filaments
要素
  • 複合体: heparin-induced 2N3R tau filaments
    • タンパク質・ペプチド: Isoform Tau-C of Microtubule-associated protein tau

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超分子 #1: heparin-induced 2N3R tau filaments

超分子名称: heparin-induced 2N3R tau filaments / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Recombinant 2N3R tau protein was induced into filaments by adding heparin
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21(DE3) / 組換プラスミド: pRK172
分子量理論値: 42.6 kDa/nm

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分子 #1: Isoform Tau-C of Microtubule-associated protein tau

分子名称: Isoform Tau-C of Microtubule-associated protein tau / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MAEPRQEFEV MEDHAGTYGL GDRKDQGGYT MHQDQEGDTD AGLKESPLQT PTEDGSEEPG SETSDAKST PTAEDVTAPL VDEGAPGKQA AAQPHTEIPE GTTAEEAGIG DTPSLEDEAA G HVTQARMV SKSKDGTGSD DKKAKGADGK TKIATPRGAA PPGQKGQANA ...文字列:
MAEPRQEFEV MEDHAGTYGL GDRKDQGGYT MHQDQEGDTD AGLKESPLQT PTEDGSEEPG SETSDAKST PTAEDVTAPL VDEGAPGKQA AAQPHTEIPE GTTAEEAGIG DTPSLEDEAA G HVTQARMV SKSKDGTGSD DKKAKGADGK TKIATPRGAA PPGQKGQANA TRIPAKTPPA PK TPPSSGE PPKSGDRSGY SSPGSPGTPG SRSRTPSLPT PPTREPKKVA VVRTPPKSPS SAK SRLQTA PVPMPDLKNV KSKIGSTENL KHQPGGGKVQ IVYKPVDLSK VTSKCGSLGN IHHK PGGGQ VEVKSEKLDF KDRVQSKIGS LDNITHVPGG GNKKIETHKL TFRENAKAKT DHGAE IVYK SPVVSGDTSP RHLSNVSSTG SIDMVDSPQL ATLADEVSAS LAKQGL

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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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度2.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
0.02 mol/LTristris(hydroxymethyl)aminomethane
0.1 mol/LNaClsodium chloride

詳細: 20 mM Tris, pH 7.4, 100mM NaCl
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 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 / 支持フィルム - Film thickness: 10.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot force: -12 ; Blot time: 4s.
詳細Recombinant tau protein was induced into filaments by incubation with heparin at 37 degree celsius for 3 days

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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: COUNTING / 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 - サンプリング間隔: 5.0 µm / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-44 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2051 / 平均露光時間: 11.0 sec. / 平均電子線量: 1.134 e/Å2
詳細: Images were collected in movie-mode at 44 frames every 11 seconds
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 / 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）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
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

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画像解析

詳細Movie frames were gain-corrected, aligned, dose weighted and then summed into a single micrograph using MOTIONCOR2 (Zheng et al., 2017)
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: 4.7 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -1.05 °
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: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
詳細: For masked FSC calculation, phase randomisation was done at 6.1 A, where the FSC of the unmasked map was 0.85.
使用した粒子像数: 149909
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1)
詳細: Aligned, non-dose-weighted micrographs were used to estimate the contrast transfer function (CTF) using CTFFIND4.1
Segment selection選択した数: 788359 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 詳細: Manually picked
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: An initial 3D reference was reconstructed from the 2D class averages de novo.
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細A stack of three consecutive monomers was refined to preserve nearest-neighbour interactions for the middle chain. Side-chain clashes were detected using MOLPROBITY, and corrected by iterative cycles of real-space refinement in COOT and Fourier-space refinement in REFMAC and PHENIX. For each refined structure, separate model refinements were performed against a single half-map, and the resulting model was compared to the other half-map to confirm the absence of overfitting.
精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 95.9 / 当てはまり具合の基準: Fourier shell correlation
得られたモデル

PDB-6qjq:
Cryo-EM structure of heparin-induced 2N3R tau filaments

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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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