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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33865
タイトルThe Cryo-EM Structure of Human Tissue Nonspecific Alkaline Phosphatase and Single-Chain Fragment Variable (ScFv) Complex.
マップデータ
試料
  • 複合体: hALPL-scFv
    • タンパク質・ペプチド: Alkaline phosphatase, tissue-nonspecific isozyme
    • タンパク質・ペプチド: scFv
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: CALCIUM ION
キーワードalkaline phosphatase / bone mineralization / catalytic network / hypophosphatasia / structural biology / HYDROLASE
機能・相同性:
機能・相同性情報
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.96 Å
データ登録者Yu YT / Yao DQ / Zhang Q / Rao B / Xia Y / Lu Y / Qin A / Ma PX / Cao Y
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: The structural pathology for hypophosphatasia caused by malfunctional tissue non-specific alkaline phosphatase.
著者: Yating Yu / Kewei Rong / Deqiang Yao / Qing Zhang / Xiankun Cao / Bing Rao / Ying Xia / Yi Lu / Yafeng Shen / Ying Yao / Hongtao Xu / Peixiang Ma / Yu Cao / An Qin /
要旨: Hypophosphatasia (HPP) is a metabolic bone disease that manifests as developmental abnormalities in bone and dental tissues. HPP patients exhibit hypo-mineralization and osteopenia due to the ...Hypophosphatasia (HPP) is a metabolic bone disease that manifests as developmental abnormalities in bone and dental tissues. HPP patients exhibit hypo-mineralization and osteopenia due to the deficiency or malfunction of tissue non-specific alkaline phosphatase (TNAP), which catalyzes the hydrolysis of phosphate-containing molecules outside the cells, promoting the deposition of hydroxyapatite in the extracellular matrix. Despite the identification of hundreds of pathogenic TNAP mutations, the detailed molecular pathology of HPP remains unclear. Here, to address this issue, we determine the crystal structures of human TNAP at near-atomic resolution and map the major pathogenic mutations onto the structure. Our study reveals an unexpected octameric architecture for TNAP, which is generated by the tetramerization of dimeric TNAPs, potentially stabilizing the TNAPs in the extracellular environments. Moreover, we use cryo-electron microscopy to demonstrate that the TNAP agonist antibody (JTALP001) forms a stable complex with TNAP by binding to the octameric interface. The administration of JTALP001 enhances osteoblast mineralization and promoted recombinant TNAP-rescued mineralization in TNAP knockout osteoblasts. Our findings elucidate the structural pathology of HPP and highlight the therapeutic potential of the TNAP agonist antibody for osteoblast-associated bone disorders.
履歴
登録2022年7月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月16日-
マップ公開2023年8月16日-
更新2023年8月16日-
現状2023年8月16日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_33865.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_33865.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.1 Å/pix.
x 256 pix.
= 281.6 Å		1.1 Å/pix.
x 256 pix.
= 281.6 Å		1.1 Å/pix.
x 256 pix.
= 281.6 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: 1.1 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: 0.8
最小 - 最大-3.8920383 - 6.6240916
平均 (標準偏差)0.0013514833 (±0.14232546)
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: 281.6 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: #2

ファイルemd_33865_half_map_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: #1

ファイルemd_33865_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : hALPL-scFv

全体名称: hALPL-scFv
要素
  • 複合体: hALPL-scFv
    • タンパク質・ペプチド: Alkaline phosphatase, tissue-nonspecific isozyme
    • タンパク質・ペプチド: scFv
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: CALCIUM ION

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超分子 #1: hALPL-scFv

超分子名称: hALPL-scFv / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Alkaline phosphatase, tissue-nonspecific isozyme

分子名称: Alkaline phosphatase, tissue-nonspecific isozyme / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: alkaline phosphatase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 57.020188 KDa
組換発現生物種: Trichopalpus nigribasis (ハエ)
配列文字列: MKTIIALSYI FCLVFAGRAL VPEKEKDPKY WRDQAQETLK YALELQKLNT NVAKNVIMFL GDGMGVSTVT AARILKGQLH HNPGEETRL EMDKFPFVAL SKTYNTNAQV PDSAGTATAY LCGVKANEGT VGVSAATERS RCNTTQGNEV TSILRWAKDA G KSVGIVTT ...文字列:
MKTIIALSYI FCLVFAGRAL VPEKEKDPKY WRDQAQETLK YALELQKLNT NVAKNVIMFL GDGMGVSTVT AARILKGQLH HNPGEETRL EMDKFPFVAL SKTYNTNAQV PDSAGTATAY LCGVKANEGT VGVSAATERS RCNTTQGNEV TSILRWAKDA G KSVGIVTT TRVNHATPSA AYAHSADRDW YSDNEMPPEA LSQGCKDIAY QLMHNIRDID VIMGGGRKYM YPKNKTDVEY ES DEKARGT RLDGLDLVDT WKSFKPRYKH SHFIWNRTEL LTLDPHNVDY LLGLFEPGDM QYELNRNNVT DPSLSEMVVV AIQ ILRKNP KGFFLLVEGG RIDHGHHEGK AKQALHEAVE MDRAIGQAGS LTSSEDTLTV VTADHSHVFT FGGYTPRGNS IFGL APMLS DTDKKPFTAI LYGNGPGYKV VGGERENVSM VDYAHNNYQA QSAVPLRHET HGGEDVAVFS KGPMAHLLHG VHEQN YVPH VMAYAACIGA NLGHCAPAAA AENLYFQGCC PGCC

UniProtKB: UNIPROTKB: P05186

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分子 #2: scFv

分子名称: scFv / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 28.830195 KDa
組換発現生物種: Mammalia (両生類)
配列文字列: MYRMQLLSCI ALSLALVTNS AAQPAMAQVQ LVQSGAEVKK PGASVKVSCK ASGYTFTSYG ISWVRQAPGQ GLEWMGWISA YNGNTNYAQ KLQGRVTMTT DTSTSTAYME LRSLRSDDTA VYYCARDKGW NSEGSLEYWG QGTLVTVSSG GGGSGGGGSG G GGSDIVMT ...文字列:
MYRMQLLSCI ALSLALVTNS AAQPAMAQVQ LVQSGAEVKK PGASVKVSCK ASGYTFTSYG ISWVRQAPGQ GLEWMGWISA YNGNTNYAQ KLQGRVTMTT DTSTSTAYME LRSLRSDDTA VYYCARDKGW NSEGSLEYWG QGTLVTVSSG GGGSGGGGSG G GGSDIVMT QSPSSVSASV GDRVTITCRA SQGISNWLGW YQQKPGKAPK LLIYGASSLQ SGVPSRFSGS GSGTDFTLTI SS LQPEDFA TYFCQQAYSL PLTFGGGTKL EIKRGAAA

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分子 #4: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 4 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #7: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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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 / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
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 FIELD
最大 デフォーカス（公称値）: 2.8000000000000003 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 314858
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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