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- EMDB-7321: Integrative Structure and Functional Anatomy of a Nuclear Pore Complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-7321
タイトルIntegrative Structure and Functional Anatomy of a Nuclear Pore Complex
マップデータIntegrative Structure and Functional Anatomy of a Nuclear Pore Complex
試料
  • 複合体: Saccharomyces cerevisiae NPC (nuclear pore complex)
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
手法サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 28.0 Å
データ登録者Kim SJ / Fernandez-Martinez J / Nudelman I / Shi Y / Zhang W / Ludtke SJ / Akey CW / Chait BT / Sali A / Rout MP
資金援助 米国, 12件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM083960 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41 GM103314 米国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)U54 DK107981 米国
National Science Foundation (NSF, United States)GRF 1650113 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM080477 米国
National Science Foundation (NSF, United States)CHE-1531823 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM112108 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U54 GM103511 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41 GM109824 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P50 GM076547 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM080139 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM063834 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2018
タイトル: Integrative structure and functional anatomy of a nuclear pore complex.
著者: Seung Joong Kim / Javier Fernandez-Martinez / Ilona Nudelman / Yi Shi / Wenzhu Zhang / Barak Raveh / Thurston Herricks / Brian D Slaughter / Joanna A Hogan / Paula Upla / Ilan E Chemmama / ...著者: Seung Joong Kim / Javier Fernandez-Martinez / Ilona Nudelman / Yi Shi / Wenzhu Zhang / Barak Raveh / Thurston Herricks / Brian D Slaughter / Joanna A Hogan / Paula Upla / Ilan E Chemmama / Riccardo Pellarin / Ignacia Echeverria / Manjunatha Shivaraju / Azraa S Chaudhury / Junjie Wang / Rosemary Williams / Jay R Unruh / Charles H Greenberg / Erica Y Jacobs / Zhiheng Yu / M Jason de la Cruz / Roxana Mironska / David L Stokes / John D Aitchison / Martin F Jarrold / Jennifer L Gerton / Steven J Ludtke / Christopher W Akey / Brian T Chait / Andrej Sali / Michael P Rout /
要旨: Nuclear pore complexes play central roles as gatekeepers of RNA and protein transport between the cytoplasm and nucleoplasm. However, their large size and dynamic nature have impeded a full ...Nuclear pore complexes play central roles as gatekeepers of RNA and protein transport between the cytoplasm and nucleoplasm. However, their large size and dynamic nature have impeded a full structural and functional elucidation. Here we determined the structure of the entire 552-protein nuclear pore complex of the yeast Saccharomyces cerevisiae at sub-nanometre precision by satisfying a wide range of data relating to the molecular arrangement of its constituents. The nuclear pore complex incorporates sturdy diagonal columns and connector cables attached to these columns, imbuing the structure with strength and flexibility. These cables also tie together all other elements of the nuclear pore complex, including membrane-interacting regions, outer rings and RNA-processing platforms. Inwardly directed anchors create a high density of transport factor-docking Phe-Gly repeats in the central channel, organized into distinct functional units. This integrative structure enables us to rationalize the architecture, transport mechanism and evolutionary origins of the nuclear pore complex.
履歴
登録2017年12月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年2月14日-
マップ公開2018年3月28日-
更新2020年8月12日-
現状2020年8月12日処理サイト: RCSB / 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: 0.015
  • 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: 0.015
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_7321.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_7321.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Integrative Structure and Functional Anatomy of a Nuclear Pore Complex
ボクセルのサイズX=Y=Z: 5.3 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.015 / ムービー #1: 0.015
最小 - 最大-0.059866104 - 0.1641967
平均 (標準偏差)0.002676172 (±0.011975752)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 1590.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z5.35.35.3
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z1590.0001590.0001590.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-163-114-126
NX/NY/NZ210124170
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.0600.1640.003

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Saccharomyces cerevisiae NPC (nuclear pore complex)

全体名称: Saccharomyces cerevisiae NPC (nuclear pore complex)
要素
  • 複合体: Saccharomyces cerevisiae NPC (nuclear pore complex)

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超分子 #1: Saccharomyces cerevisiae NPC (nuclear pore complex)

超分子名称: Saccharomyces cerevisiae NPC (nuclear pore complex) / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 / 詳細: Affinity-purified isolated whole NPCs
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量実験値: 87 MDa

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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
解析サブトモグラム平均法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMHEPES-KOH
50.0 mMpotassium acetateKC2H3O2
2.0 mMmagnesium chlorideMgCl2
20.0 mMsodium chlorideNaCl
0.1 w/vTween-20
10.0 w/vglycerol
1.0 mMdithiothreitolDTT
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 300
詳細: A medium thick carbon film was used to support the NPCs over the holes. Before use, the grids were glow discharged in air, floated on 5 uL sample drops for 45 minutes and then washed by ...詳細: A medium thick carbon film was used to support the NPCs over the holes. Before use, the grids were glow discharged in air, floated on 5 uL sample drops for 45 minutes and then washed by serial transfer on 4 x 20 micro-litre drops of sample buffer without glycerol.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 293 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III
詳細: Buffer on the grid was removed by blotting from the bottom with a tool that held a filter paper wedge, using access through the left-hand port. Then 2 micro-litre of freezing buffer was added ...詳細: Buffer on the grid was removed by blotting from the bottom with a tool that held a filter paper wedge, using access through the left-hand port. Then 2 micro-litre of freezing buffer was added to the grid from the right-hand port and the grid was plunge frozen in liquid ethane after blotting..
詳細Sample isolated in one affinity step - pullout from frozen yeast cell grindate.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系球面収差補正装置: Titan-Krios equipped with a spherical aberration (Cs) corrector
色収差補正装置: none / 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 - エネルギー下限: 1 eV
エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20 eV
詳細The electron gun was an XFEG. A total of 253 tilt series were collected in steps between -60, 0 and 60 degrees in increments of 2.5 - 4 degrees for different tilt series. While the full tilt range was used for tomogram reconstruction, in the final subtomogram averaging step only data up to +/-45 degrees tilt from each sub-volume were included in the final average. A defocus range of -4.6 to -7.5 microns was used.
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: INTEGRATING / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 平均電子線量: 3.0 e/Å2
詳細: The dose target for each tilt series was 90-100 electrons/angstrom squared and followed a cosine alpha dose curve with a flux of 20 electrons/pixel/second, and a dose of 3.5 ...詳細: The dose target for each tilt series was 90-100 electrons/angstrom squared and followed a cosine alpha dose curve with a flux of 20 electrons/pixel/second, and a dose of 3.5 electrons/angstrom squared for the zero tilt image.
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 9434 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 0.001 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 7.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 4.6 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

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C8 (8回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 28.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: EMAN2 (ver. 2.1)
詳細: The final map has been fully CTF corrected and filtered based on the estimated local resolution.
使用したサブトモグラム数: 1864
抽出トモグラム数: 121 / 使用した粒子像数: 6416 / 手法: manual selection / ソフトウェア - 名称: EMAN2 (ver. 2.12) / ソフトウェア - 詳細: e2spt_boxer.py
詳細: A low pass filter of 100 Angstroms was applied to binned 3X SIRT tomograms prior to particle picking. Final unbinned sub-volumes of 300 x 300 x 300 were extracted from the original tomograms.
CTF補正ソフトウェア - 名称: EMAN2 (ver. 2.1)
詳細: Phase flipping of tilted images with etomo in IMOD running in batchtomo mode. The final reconstruction used 1,864 (of the 6,416 initial) particles. Theoretical CTF curves for the mean defocus ...詳細: Phase flipping of tilted images with etomo in IMOD running in batchtomo mode. The final reconstruction used 1,864 (of the 6,416 initial) particles. Theoretical CTF curves for the mean defocus values present in the tomograms were averaged assuming 10% amplitude contrast. The reciprocal of this curve was then applied as a filter to the final uncorrected map.
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: EMAN2
ソフトウェア - 詳細: e2spt_classaverage.py in theEMAN2 single particle tomography package
詳細: Iterative 3D alignment of sub-volumes to a reference volume, using the C8 symmetry of the NPC.

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原子モデル構築 1

詳細The integrative structure modeling protocol was scripted using the Python Modeling Interface (PMI) package, version 4d97507, a library for modeling macromolecular complexes based on our open-source Integrative Modeling Platform (IMP) package, version 2.6 (https://integrativemodeling.org)
精密化プロトコル: OTHER

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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://pdbjlc1.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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