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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 4bed
タイトルKeyhole limpet hemocyanin (KLH): 9A cryoEM structure and molecular model of the KLH1 didecamer reveal the interfaces and intricate topology of the 160 functional units
要素(HEMOCYANIN KLH1) x 2
キーワードOXYGEN TRANSPORT / KEYHOLE LIMPET HEMOCYANIN / KLH / GASTROPODA / OXYGEN CARRIER
機能・相同性
機能・相同性情報


oxygen carrier activity / oxidoreductase activity / extracellular region / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Haemocyanin beta-sandwich domain / Haemocyanin C-terminal domain superfamily / Haemocyanin beta-sandwich / : / Tyrosinase CuA-binding region signature. / Common central domain of tyrosinase / Tyrosinase and hemocyanins CuB-binding region signature. / Tyrosinase copper-binding domain / Di-copper centre-containing domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
CU2-O2 CLUSTER / Hemocyanin 1 / Hemocyanin 1
類似検索 - 構成要素
生物種MEGATHURA CRENULATA (無脊椎動物)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9 Å
データ登録者Gatsogiannis, C. / Markl, J.
引用
ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2009
タイトル: Keyhole limpet hemocyanin: 9-A CryoEM structure and molecular model of the KLH1 didecamer reveal the interfaces and intricate topology of the 160 functional units.
著者: Christos Gatsogiannis / Jürgen Markl /
要旨: Hemocyanins are blue copper-containing respiratory proteins in the hemolymph of many arthropods and molluscs. Molluscan hemocyanins are decamers, didecamers, or multidecamers of a 340- to 400-kDa ...Hemocyanins are blue copper-containing respiratory proteins in the hemolymph of many arthropods and molluscs. Molluscan hemocyanins are decamers, didecamers, or multidecamers of a 340- to 400-kDa polypeptide subunit containing seven or eight globular functional units (FUs; FU-a to FU-h), each with an oxygen-binding site. The decamers are short 35-nm hollow cylinders, with their lumen narrowed by a collar complex. Our recently published 9-A cryo-electron microscopy/crystal structure hybrid model of a 3.4-MDa cephalopod hemocyanin decamer [Nautilus pompilius hemocyanin (NpH)] revealed the pathway of the seven-FU subunit (340 kDa), 15 types of inter-FU interface, and an asymmetric collar consisting of five "arcs" (FU-g pairs). We now present a comparable hybrid model of an 8-MDa gastropod hemocyanin didecamer assembled from two asymmetric decamers [isoform keyhole limpet hemocyanin (KLH) 1 of the established immunogen KLH]. Compared to NpH, the KLH1 subunit (400 kDa) is C-terminally elongated by FU-h, which is further extended by a unique tail domain. We have found that the wall-and-arc structure of the KLH1 decamer is very similar to that of NpH. We have traced the subunit pathway and how it continues from KLH1-g to KLH1-h to form an annulus of five "slabs" (FU-h pairs) at one cylinder edge. The 15 types of inter-FU interface detected in NpH are also present in KLH1. Moreover, we have identified one arc/slab interface, two slab/slab interfaces, five slab/wall interfaces, and four decamer/decamer interfaces. The 27 interfaces are described on the basis of two subunit conformers, yielding an asymmetric homodimer. Six protrusions from the cryo-electron microscopy structure per subunit are associated with putative attachment sites for N-linked glycans, indicating a total of 120 sugar trees in KLH1. Also, putative binding sites for divalent cations have been detected. In conclusion, the present 9-A data on KLH1 confirm and substantially broaden our recent analysis of the smaller cephalopod hemocyanin and essentially solve the gastropod hemocyanin structure.
#1: ジャーナル: Biochim Biophys Acta / 年: 2013
タイトル: Evolution of molluscan hemocyanin structures.
著者: Jürgen Markl /
要旨: Hemocyanin transports oxygen in the hemolymph of many molluscs and arthropods and is therefore a central physiological factor in these animals. Molluscan hemocyanin molecules are oligomers composed ...Hemocyanin transports oxygen in the hemolymph of many molluscs and arthropods and is therefore a central physiological factor in these animals. Molluscan hemocyanin molecules are oligomers composed of many protein subunits that in turn encompass subsets of distinct functional units. The structure and evolution of molluscan hemocyanin have been studied for decades, but it required the recent progress in DNA sequencing, X-ray crystallography and 3D electron microscopy to produce a detailed view of their structure and evolution. The basic quaternary structure is a cylindrical decamer 35nm in diameter, consisting of wall and collar (typically at one end of the cylinder). Depending on the animal species, decamers, didecamers and multidecamers occur in the hemolymph. Whereas the wall architecture of the decamer seems to be invariant, four different types of collar have been identified in different molluscan taxa. Correspondingly, there exist four subunit types that differ in their collar functional units and range from 350 to 550kDa. Thus, molluscan hemocyanin subunits are among the largest polypeptides in nature. In this report, recent 3D reconstructions are used to explain and visualize the different functional units, subunits and quaternary structures of molluscan hemocyanins. Moreover, on the basis of DNA analyses and structural considerations, their possible evolution is traced. This article is part of a Special Issue entitled: Oxygen Binding and Sensing Proteins.
履歴
登録2013年3月8日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02013年12月25日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 2.02017年8月30日Group: Advisory / Atomic model / カテゴリ: atom_site / pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms
Item: _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y ..._atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.label_atom_id / _atom_site.type_symbol
改定 2.12018年10月3日Group: Data collection / カテゴリ: em_software / Item: _em_software.image_processing_id

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構造の表示

ムービー
  • 生物学的単位 - complete point assembly
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 登録構造単位
  • Jmol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
  • マップデータ: EMDB-1569
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-1569
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: HEMOCYANIN KLH1
B: HEMOCYANIN KLH1
C: HEMOCYANIN KLH1
D: HEMOCYANIN KLH1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)784,80120
ポリマ－782,2564
非ポリマー2,54516
水00
1
A: HEMOCYANIN KLH1
B: HEMOCYANIN KLH1
C: HEMOCYANIN KLH1
D: HEMOCYANIN KLH1
ヘテロ分子
x 10


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)7,848,013200
ポリマ－7,822,55840
非ポリマー25,455160
水0
タイプ名称対称操作数
point symmetry operation10
2


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • point asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
point symmetry operation1
3


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • point asymmetric unit, std point frame
タイプ名称対称操作数
transform to point frame1
対称性点対称性: (シェーンフリース記号: D (2回xn回 2面回転対称))

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要素

#1: タンパク質 HEMOCYANIN KLH1 / KEYHOLE LIMPET HEMOCYANIN ISOFORM 1 FRAGMENT ENCOMPASSING THE FUNCTIONAL UNITS A TO D


分子量: 191623.828 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) MEGATHURA CRENULATA (無脊椎動物) / 参照: UniProt: Q53IP9, UniProt: Q10583*PLUS
#2: タンパク質 HEMOCYANIN KLH1 / KEYHOLE LIMPET HEMOCYANIN ISOFORM 1 FRAGMENT ENCOMPASSING THE FUNCTIONAL UNITS E TO H


分子量: 199504.094 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) MEGATHURA CRENULATA (無脊椎動物) / 参照: UniProt: Q53IP9, UniProt: Q10583*PLUS
#3: 化合物
ChemComp-CUO / CU2-O2 CLUSTER / CU-O2-CU LINKAGE


分子量: 159.091 Da / 分子数: 16 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cu2O2
配列の詳細THIS PDB ENTRY IS BASED ON AN UPDATED SEQUENCE

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: KEYHOLE LIMPET HEMOCYANIN ISOFORM 1 (KLH1) / タイプ: COMPLEX
緩衝液名称: 50 MM TRIS-HCL, 150 MM NACL, 5MM CACL, 5MM MGCL2 / pH: 7.4 / 詳細: 50 MM TRIS-HCL, 150 MM NACL, 5MM CACL, 5MM MGCL2
試料濃度: 0.7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: HOLEY CARBON
急速凍結装置: HOMEMADE PLUNGER / 凍結剤: ETHANE
詳細: VITRIFICATION INSTRUMENT - HOME MADE. VITRIFICATION CARRIED OUT IN 25 PERCENT OXYGEN ATMOSPHERE. SINGLE- SIDED BLOTTING

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TECNAI F20 / 日付: 2007年7月25日
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 50000 X / 倍率（補正後）: 50000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 4000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2 mm
試料ホルダ温度: 68 K
撮影フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM
画像スキャンデジタル画像の数: 98

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解析

EMソフトウェア名称: IMAGIC / バージョン: 5 / カテゴリ: ３次元再構成
CTF補正詳細: PER MICROGRAPH
対称性点対称性: D5 (2回x5回 2面回転対称)
3次元再構成解像度: 9 Å / 粒子像の数: 4762 / ピクセルサイズ（公称値）: 1 Å / ピクセルサイズ（実測値）: 1 Å
詳細: KLH1 IS A CYLINDRICAL 8 MDA PROTEIN WITH D5 SYMMETRY AND COMPOSED OF 20 IDENTICAL 400 KDA POLYPEPTIDE SUBUNITS. THE ASYMMETRIC UNIT IS A SUBUNIT DIMER (800 KDA). THE TWO CONSTITUENT ...詳細: KLH1 IS A CYLINDRICAL 8 MDA PROTEIN WITH D5 SYMMETRY AND COMPOSED OF 20 IDENTICAL 400 KDA POLYPEPTIDE SUBUNITS. THE ASYMMETRIC UNIT IS A SUBUNIT DIMER (800 KDA). THE TWO CONSTITUENT POLYPEPTIDES ARE REPRESENTED HERE BY FOUR CHAINS (A, B, C, D). THIS ALLOWS A QUICK VISUALIZATION OF TWO ALTERNATIVE SUBUNIT PATHWAYS THAT HAVE BEEN PROPOSED: A-B + C-D (THIS STUDY) AND A-D + C-B (PDB-ID 3J32). THE 400 KDA POLYPEPTIDE IS FOLDED INTO EIGHT FUNCTIONAL UNITS, TERMED KLH1-A TO KLH1-H (1-421, 422-835, 836-1255, 1256-1664, 1665-2081, 2082-2488, 2489-2905, 2906-3398). THEY ARE CONCATENATED VIA LONG LINKERS. FOR THIS MODEL, THE STRUCTURE OF KLH1-H WAS AVAILABLE (PDB-ID 3QJO). HOMOLOGY MODELING OF THE OTHER FUNCTIONAL UNITS WAS DONE USING PDB-ID 1JS8 AS TEMPLATE. EACH FUNCTIONAL UNIT IS ABLE TO BIND A DIOXYGEN MOLECULE BETWEEN TWO COPPER IONS COORDINATED BY SIX HISTIDINES: 42, 60, 69, 179, 183, 210; 462, 482, 491, 602, 606, 633; 876, 896, 905, 1015, 1019, 1046; 1293, 1311, 1320, 1424, 1428, 1455; 1705, 1725, 1734, 1847, 1851, 1878; 2122, 2141, 2150, 2260, 2264, 2291; 2542, 2561, 2570, 2670, 2674, 2701; 2946, 2965, 2974, 3075, 3079, 3106. SUBMISSION BASED ON EXPERIMENTAL DATA FROM EMDB EMD-1569. (DEPOSITION ID: 6428).
対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 詳細: METHOD--RIGID-BODY FITTING AND LOOP REFINEMENT
精密化最高解像度: 9 Å
精密化ステップサイクル: LAST / 最高解像度: 9 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数55228 0 64 0 55292

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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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