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- EMDB-4400: CryoEM reconstruction of full-length, fully-glycosylated human bu... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-4400
タイトルCryoEM reconstruction of full-length, fully-glycosylated human butyrylcholinesterase tetramer
マップデータcryo-EM map of tetrameric full-length, glycosylated human butyrylcholinesterase (HuBChE) purified from human plasma
試料
  • 複合体: heteropentameric complex consisting of four copies of butyrylcholinesterase and one copy of a lamellipodin-derived polyproline peptide
    • タンパク質・ペプチド: Cholinesterase
    • タンパク質・ペプチド: lamellipodin-derived polyproline peptide
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードcholinesterase / tetramer / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


cholinesterase / cocaine metabolic process / neuroblast differentiation / choline binding / Neurotransmitter clearance / response to folic acid / cholinesterase activity / choline metabolic process / negative regulation of synaptic transmission / acetylcholine catabolic process ...cholinesterase / cocaine metabolic process / neuroblast differentiation / choline binding / Neurotransmitter clearance / response to folic acid / cholinesterase activity / choline metabolic process / negative regulation of synaptic transmission / acetylcholine catabolic process / response to alkaloid / hydrolase activity, acting on ester bonds / peptide hormone processing / acetylcholinesterase activity / Synthesis of PC / nuclear envelope lumen / Aspirin ADME / catalytic activity / Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / response to glucocorticoid / xenobiotic metabolic process / learning / amyloid-beta binding / blood microparticle / endoplasmic reticulum lumen / negative regulation of cell population proliferation / enzyme binding / extracellular space / extracellular region / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Acetylcholinesterase, tetramerisation domain / Acetylcholinesterase tetramerisation domain / : / Cholinesterase / Carboxylesterase type B, active site / Carboxylesterases type-B serine active site. / Carboxylesterase type B, conserved site / Carboxylesterases type-B signature 2. / Carboxylesterase, type B / Carboxylesterase family / Alpha/Beta hydrolase fold
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: 5.7 Å
データ登録者Leung MR / van Bezouwen LS
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2018
タイトル: Cryo-EM structure of the native butyrylcholinesterase tetramer reveals a dimer of dimers stabilized by a superhelical assembly.
著者: Miguel Ricardo Leung / Laura S van Bezouwen / Lawrence M Schopfer / Joel L Sussman / Israel Silman / Oksana Lockridge / Tzviya Zeev-Ben-Mordehai /
要旨: The quaternary structures of the cholinesterases, acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE), are essential for their localization and function. Of practical importance, BChE is a ...The quaternary structures of the cholinesterases, acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE), are essential for their localization and function. Of practical importance, BChE is a promising therapeutic candidate for intoxication by organophosphate nerve agents and insecticides, and for detoxification of addictive substances. Efficacy of the recombinant enzyme hinges on its having a long circulatory half-life; this, in turn, depends strongly on its ability to tetramerize. Here, we used cryoelectron microscopy (cryo-EM) to determine the structure of the highly glycosylated native BChE tetramer purified from human plasma at 5.7 Å. Our structure reveals that the BChE tetramer is organized as a staggered dimer of dimers. Tetramerization is mediated by assembly of the C-terminal tryptophan amphiphilic tetramerization (WAT) helices from each subunit as a superhelical assembly around a central lamellipodin-derived oligopeptide with a proline-rich attachment domain (PRAD) sequence that adopts a polyproline II helical conformation and runs antiparallel. The catalytic domains within a dimer are asymmetrically linked to the WAT/PRAD. In the resulting arrangement, the tetramerization domain is largely shielded by the catalytic domains, which may contribute to the stability of the human BChE (HuBChE) tetramer. Our cryo-EM structure reveals the basis for assembly of the native tetramers and has implications for the therapeutic applications of HuBChE. This mode of tetramerization is seen only in the cholinesterases but may provide a promising template for designing other proteins with improved circulatory residence times.
履歴
登録2018年11月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年11月14日-
マップ公開2018年12月19日-
更新2024年11月13日-
現状2024年11月13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: 0.018
  • 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: 0.018
  • 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-6i2t
  • 表面レベル: 0.018
  • 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_4400.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_4400.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈cryo-EM map of tetrameric full-length, glycosylated human butyrylcholinesterase (HuBChE) purified from human plasma
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.)
1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 308.55 Å		1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 308.55 Å		1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 308.55 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: 1.0285 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: 0.018 / ムービー #1: 0.018
最小 - 最大-0.03921342 - 0.0840524
平均 (標準偏差)0.0002668748 (±0.0023981098)
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: 308.55 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.02851.02851.0285
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z308.550308.550308.550
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.0390.0840.000

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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 : heteropentameric complex consisting of four copies of butyrylchol...

全体名称: heteropentameric complex consisting of four copies of butyrylcholinesterase and one copy of a lamellipodin-derived polyproline peptide
要素
  • 複合体: heteropentameric complex consisting of four copies of butyrylcholinesterase and one copy of a lamellipodin-derived polyproline peptide
    • タンパク質・ペプチド: Cholinesterase
    • タンパク質・ペプチド: lamellipodin-derived polyproline peptide
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: heteropentameric complex consisting of four copies of butyrylchol...

超分子名称: heteropentameric complex consisting of four copies of butyrylcholinesterase and one copy of a lamellipodin-derived polyproline peptide
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) / 組織: plasma
分子量理論値: 340 KDa

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分子 #1: Cholinesterase

分子名称: Cholinesterase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: cholinesterase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 65.1495 KDa
配列文字列: EDDIIIATKN GKVRGMNLTV FGGTVTAFLG IPYAQPPLGR LRFKKPQSLT KWSDIWNATK YANSCCQNID QSFPGFHGSE MWNPNTDLS EDCLYLNVWI PAPKPKNATV LIWIYGGGFQ TGTSSLHVYD GKFLARVERV IVVSMNYRVG ALGFLALPGN P EAPGNMGL ...文字列:
EDDIIIATKN GKVRGMNLTV FGGTVTAFLG IPYAQPPLGR LRFKKPQSLT KWSDIWNATK YANSCCQNID QSFPGFHGSE MWNPNTDLS EDCLYLNVWI PAPKPKNATV LIWIYGGGFQ TGTSSLHVYD GKFLARVERV IVVSMNYRVG ALGFLALPGN P EAPGNMGL FDQQLALQWV QKNIAAFGGN PKSVTLFGES AGAASVSLHL LSPGSHSLFT RAILQSGSFN APWAVTSLYE AR NRTLNLA KLTGCSRENE TEIIKCLRNK DPQEILLNEA FVVPYGTPLS VNFGPTVDGD FLTDMPDILL ELGQFKKTQI LVG VNKDEG TAFLVYGAPG FSKDNNSIIT RKEFQEGLKI FFPGVSEFGK ESILFHYTDW VDDQRPENYR EALGDVVGDY NFIC PALEF TKKFSEWGNN AFFYYFEHRS SKLPWPEWMG VMHGYEIEFV FGLPLERRDN YTKAEEILSR SIVKRWANFA KYGNP NETQ NNSTSWPVFK STEQKYLTLN TESTRIMTKL RAQQCRFWTS FFPKVLEMTG NIDEAEWEWK AGFHRWNNYM MDWKNQ FND YTSKKESCVG L

UniProtKB: Cholinesterase

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分子 #2: lamellipodin-derived polyproline peptide

分子名称: lamellipodin-derived polyproline peptide / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 1.183393 KDa
配列文字列:
PPPPPPPPPP PP

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分子 #3: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 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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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

濃度3.3 mg/mL
緩衝液pH: 8 / 構成要素 - 濃度: 10.0 mM / 構成要素 - 式: C4H11NO3 / 構成要素 - 名称: Tris
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 293 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: blot for either 2s or 3s at blot force -2 or 0, respectively.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
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: SUPER-RESOLUTION / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 4518 / 平均露光時間: 6.3 sec. / 平均電子線量: 49.5 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 130000
試料ステージ試料ホルダーモデル: OTHER / ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 414189
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 111986
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

4aqd

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

1vzj

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-6i2t:
CryoEM reconstruction of full-length, fully-glycosylated human butyrylcholinesterase tetramer

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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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