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- EMDB-42014: Structural Basis of Human NOX5 Activation -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42014
タイトルStructural Basis of Human NOX5 Activation
マップデータ
試料
  • 複合体: NADPH oxidase 5
    • タンパク質・ペプチド: NADPH oxidase 5
  • タンパク質・ペプチド: ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA
  • リガンド: HEME B/C
  • リガンド: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE
  • リガンド: 1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE
  • リガンド: ZINC ION
キーワードenzyme / oxidase / activation mechanism / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of fusion of sperm to egg plasma membrane / superoxide-generating NADPH oxidase activity / 酸化還元酵素; 酸素が電子受容体 / superoxide-generating NAD(P)H oxidase activity / cytoskeleton-dependent cytokinesis / NADPH oxidase complex / proton channel activity / superoxide anion generation / endothelial cell proliferation / Detoxification of Reactive Oxygen Species ...regulation of fusion of sperm to egg plasma membrane / superoxide-generating NADPH oxidase activity / 酸化還元酵素; 酸素が電子受容体 / superoxide-generating NAD(P)H oxidase activity / cytoskeleton-dependent cytokinesis / NADPH oxidase complex / proton channel activity / superoxide anion generation / endothelial cell proliferation / Detoxification of Reactive Oxygen Species / proton transmembrane transport / positive regulation of cytokine production / defense response / positive regulation of reactive oxygen species metabolic process / flavin adenine dinucleotide binding / NADP binding / angiogenesis / heme binding / calcium ion binding / endoplasmic reticulum membrane / apoptotic process / endoplasmic reticulum / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Ferric reductase, NAD binding domain / : / Ferric reductase NAD binding domain / FAD-binding 8 / FAD-binding domain / Ferric reductase transmembrane component-like domain / Ferric reductase like transmembrane component / EF-hand domain / EF hand / FAD-binding domain, ferredoxin reductase-type ...Ferric reductase, NAD binding domain / : / Ferric reductase NAD binding domain / FAD-binding 8 / FAD-binding domain / Ferric reductase transmembrane component-like domain / Ferric reductase like transmembrane component / EF-hand domain / EF hand / 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 / EF-hand, calcium binding motif / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. / EF-hand calcium-binding domain profile. / EF-hand domain / EF-hand domain pair
類似検索 - ドメイン・相同性
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: 3.2 Å
データ登録者Cui C / Jiang M / Sun J
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM141357 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / : 2024
タイトル: Structural basis of human NOX5 activation.
著者: Chenxi Cui / Meiqin Jiang / Nikhil Jain / Sourav Das / Yu-Hua Lo / Ali A Kermani / Tanadet Pipatpolkai / Ji Sun /
要旨: NADPH oxidase 5 (NOX5) catalyzes the production of superoxide free radicals and regulates physiological processes from sperm motility to cardiac rhythm. Overexpression of NOX5 leads to cancers, ...NADPH oxidase 5 (NOX5) catalyzes the production of superoxide free radicals and regulates physiological processes from sperm motility to cardiac rhythm. Overexpression of NOX5 leads to cancers, diabetes, and cardiovascular diseases. NOX5 is activated by intracellular calcium signaling, but the underlying molecular mechanism of which - in particular, how calcium triggers electron transfer from NADPH to FAD - is still unclear. Here we capture motions of full-length human NOX5 upon calcium binding using single-particle cryogenic electron microscopy (cryo-EM). By combining biochemistry, mutagenesis analyses, and molecular dynamics (MD) simulations, we decode the molecular basis of NOX5 activation and electron transfer. We find that calcium binding to the EF-hand domain increases NADPH dynamics, permitting electron transfer between NADPH and FAD and superoxide production. Our structural findings also uncover a zinc-binding motif that is important for NOX5 stability and enzymatic activity, revealing modulation mechanisms of reactive oxygen species (ROS) production.
履歴
登録2023年9月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年5月1日-
マップ公開2024年5月1日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11月6日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

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_42014.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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
Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.32 Å
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.32 Å
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.32 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: 0.826 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.34
最小 - 最大-2.74294 - 3.7787054
平均 (標準偏差)0.0049187625 (±0.08322526)
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: 264.32 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_42014_additional_1.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_42014_half_map_1.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_42014_half_map_2.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : NADPH oxidase 5

全体名称: NADPH oxidase 5
要素
  • 複合体: NADPH oxidase 5
    • タンパク質・ペプチド: NADPH oxidase 5
  • タンパク質・ペプチド: ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA
  • リガンド: HEME B/C
  • リガンド: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE
  • リガンド: 1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: NADPH oxidase 5

超分子名称: NADPH oxidase 5 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: NADPH oxidase 5

分子名称: NADPH oxidase 5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: 酸化還元酵素; 酸素が電子受容体
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 82.118992 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MSAEEDARWL RWVTQQFKTI AGEDGEISLQ EFKAALHVKE SFFAERFFAL FDSDRSGTIT LQELQEALTL LIHGSPMDKL KFLFQVYDI DGSGSIDPDE LRTVLQSCLR ESAISLPDEK LDQLTLALFE SADADGNGAI TFEELRDELQ RFPGVMENLT I SAAHWLTA ...文字列:
MSAEEDARWL RWVTQQFKTI AGEDGEISLQ EFKAALHVKE SFFAERFFAL FDSDRSGTIT LQELQEALTL LIHGSPMDKL KFLFQVYDI DGSGSIDPDE LRTVLQSCLR ESAISLPDEK LDQLTLALFE SADADGNGAI TFEELRDELQ RFPGVMENLT I SAAHWLTA PAPRPRPRRP RQLTRAYWHN HRSQLFCLAT YAGLHVLLFG LAASAHRDLG ASVMVAKGCG QCLNFDCSFI AV LMLRRCL TWLRATWLAQ VLPLDQNIQF HQLMGYVVVG LSLVHTVAHT VNFVLQAQAE ASPFQFWELL LTTRPGIGWV HGS ASPTGV ALLLLLLLMF ICSSSCIRRS GHFEVFYWTH LSYLLVWLLL IFHGPNFWKW LLVPGILFFL EKAIGLAVSR MAAV CIMEV NLLPSKVTHL LIKRPPFFHY RPGDYLYLNI PTIARYEWHP FTISSAPEQK DTIWLHIRSQ GQWTNRLYES FKASD PLGR GSKRLSRSVT MRKSQRSSKG SEILLEKHKF CNIKCYIDGP YGTPTRRIFA SEHAVLIGAG IGITPFASIL QSIMYR HQK RKHTCPSCQH SWIEGVQDNM KLHKVDFIWI NRDQRSFEWF VSLLTKLEMD QAEEAQYGRF LELHMYMTSA LGKNDMK AI GLQMALDLLA NKEKKDSITG LQTRTQPGRP DWSKVFQKVA AEKKGKVQVF FCGSPALAKV LKGHCEKFGF RFFQENF

UniProtKB: NADPH oxidase 5

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分子 #2: ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA

分子名称: ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA-ALA / 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: 942.027 Da
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
AAAAAAAAAA AAA

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分子 #3: HEME B/C

分子名称: HEME B/C / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / : HEB
分子量理論値: 618.503 Da
Chemical component information

ChemComp-HEB:
HEME B/C

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分子 #4: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE

分子名称: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / : NDP
分子量理論値: 745.421 Da
Chemical component information

ChemComp-NDP:
NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / NADPH

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分子 #5: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

分子名称: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / : FAD
分子量理論値: 785.55 Da
Chemical component information

ChemComp-FAD:
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD / FAD*YM

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分子 #6: 1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE

分子名称: 1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / : PX2
分子量理論値: 535.671 Da
Chemical component information

ChemComp-PX2:
1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE

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分子 #7: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / : ZN
分子量理論値: 65.409 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: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 60.0 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 5.0 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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 83823
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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