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- PDB-7a4m: Cryo-EM structure of mouse heavy-chain apoferritin at 1.22 A -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7a4m
タイトルCryo-EM structure of mouse heavy-chain apoferritin at 1.22 A
要素Ferritin heavy chain
キーワードMETAL BINDING PROTEIN / Iron storage
機能・相同性
機能・相同性情報


Iron uptake and transport / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / iron ion sequestering activity / negative regulation of ferroptosis / ferroxidase / autolysosome / ferroxidase activity / intracellular sequestering of iron ion / negative regulation of fibroblast proliferation / endocytic vesicle lumen ...Iron uptake and transport / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / iron ion sequestering activity / negative regulation of ferroptosis / ferroxidase / autolysosome / ferroxidase activity / intracellular sequestering of iron ion / negative regulation of fibroblast proliferation / endocytic vesicle lumen / autophagosome / Neutrophil degranulation / ferric iron binding / ferrous iron binding / iron ion transport / immune response / iron ion binding / negative regulation of cell population proliferation / mitochondrion / extracellular region / identical protein binding / membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Ferritin iron-binding regions signature 1. / Ferritin iron-binding regions signature 2. / Ferritin, conserved site / Ferritin / Ferritin-like diiron domain / Ferritin-like diiron domain profile. / Ferritin/DPS protein domain / Ferritin-like domain / Ferritin-like / Ferritin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / Ferritin heavy chain
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
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: 1.22 Å
データ登録者Nakane, T. / Kotecha, A. / Sente, A. / Yamashita, K. / McMullan, G. / Masiulis, S. / Brown, P.M.G.E. / Grigoras, I.T. / Malinauskaite, L. / Malinauskas, T. ...Nakane, T. / Kotecha, A. / Sente, A. / Yamashita, K. / McMullan, G. / Masiulis, S. / Brown, P.M.G.E. / Grigoras, I.T. / Malinauskaite, L. / Malinauskas, T. / Miehling, J. / Yu, L. / Karia, D. / Pechnikova, E.V. / de Jong, E. / Keizer, J. / Bischoff, M. / McCormack, J. / Tiemeijer, P. / Hardwick, S.W. / Chirgadze, D.Y. / Murshudov, G. / Aricescu, A.R. / Scheres, S.H.W.
資金援助 英国, 6件
組織認可番号国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MC_UP_A025_1012 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/L009609/1 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MC_UP_1201/15 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MC_UP_A025_1013 英国
Wellcome Trust206171/Z/17/Z 英国
Wellcome Trust202905/Z/16/Z) 英国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Single-particle cryo-EM at atomic resolution.
著者: Takanori Nakane / Abhay Kotecha / Andrija Sente / Greg McMullan / Simonas Masiulis / Patricia M G E Brown / Ioana T Grigoras / Lina Malinauskaite / Tomas Malinauskas / Jonas Miehling / Tomasz ...著者: Takanori Nakane / Abhay Kotecha / Andrija Sente / Greg McMullan / Simonas Masiulis / Patricia M G E Brown / Ioana T Grigoras / Lina Malinauskaite / Tomas Malinauskas / Jonas Miehling / Tomasz Uchański / Lingbo Yu / Dimple Karia / Evgeniya V Pechnikova / Erwin de Jong / Jeroen Keizer / Maarten Bischoff / Jamie McCormack / Peter Tiemeijer / Steven W Hardwick / Dimitri Y Chirgadze / Garib Murshudov / A Radu Aricescu / Sjors H W Scheres /
要旨: The three-dimensional positions of atoms in protein molecules define their structure and their roles in biological processes. The more precisely atomic coordinates are determined, the more chemical ...The three-dimensional positions of atoms in protein molecules define their structure and their roles in biological processes. The more precisely atomic coordinates are determined, the more chemical information can be derived and the more mechanistic insights into protein function may be inferred. Electron cryo-microscopy (cryo-EM) single-particle analysis has yielded protein structures with increasing levels of detail in recent years. However, it has proved difficult to obtain cryo-EM reconstructions with sufficient resolution to visualize individual atoms in proteins. Here we use a new electron source, energy filter and camera to obtain a 1.7 Å resolution cryo-EM reconstruction for a human membrane protein, the β3 GABA receptor homopentamer. Such maps allow a detailed understanding of small-molecule coordination, visualization of solvent molecules and alternative conformations for multiple amino acids, and unambiguous building of ordered acidic side chains and glycans. Applied to mouse apoferritin, our strategy led to a 1.22 Å resolution reconstruction that offers a genuine atomic-resolution view of a protein molecule using single-particle cryo-EM. Moreover, the scattering potential from many hydrogen atoms can be visualized in difference maps, allowing a direct analysis of hydrogen-bonding networks. Our technological advances, combined with further approaches to accelerate data acquisition and improve sample quality, provide a route towards routine application of cryo-EM in high-throughput screening of small molecule modulators and structure-based drug discovery.
履歴
登録2020年8月20日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年10月28日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年11月4日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22020年11月18日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32023年6月21日Group: Database references / カテゴリ: database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.42024年7月10日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / Item: _em_admin.last_update

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構造の表示

ムービー
  • 生物学的単位 - author_defined_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-11638
  • 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-11638
  • 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: Ferritin heavy chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)20,2013
ポリマ－20,0801
非ポリマー1212
水1,982110
1
A: Ferritin heavy chain
ヘテロ分子
x 24


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)484,82072
ポリマ－481,91024
非ポリマー2,91048
水43224
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation23
非結晶学的対称性 (NCS)NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(1), (1), (1)
2generate(1), (1), (1)
3generate(1), (1), (1)
4generate(1), (-1), (1)136.49921
5generate(-1), (-1), (1)136.49921, 136.49921
6generate(-1), (1), (1)136.49921
7generate(-1), (1), (1)136.49921
8generate(1), (1), (-1)136.49921
9generate(1), (-1), (1)136.49921
10generate(1), (-1), (1)136.49921
11generate(-1), (1), (-1)136.49921, 136.49921
12generate(1), (-1), (-1)136.49921, 136.49921
13generate(-1), (-1), (1)136.49921, 136.49921
14generate(-1), (-1), (1)136.49921, 136.49921
15generate(1), (1), (-1)136.49921
16generate(-1), (1), (1)136.49921
17generate(1), (-1), (-1)136.49921, 136.49921
18generate(-1), (-1), (-1)136.49921, 136.49921, 136.49921
19generate(-1), (1), (-1)136.49921, 136.49921
20generate(1), (1), (-1)136.49921
21generate(1), (-1), (-1)136.49921, 136.49921
22generate(-1), (-1), (-1)136.49921, 136.49921, 136.49921
23generate(-1), (1), (-1)136.49921, 136.49921
24generate(-1), (-1), (-1)136.49921, 136.49921, 136.49921

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要素

#1: タンパク質 Ferritin heavy chain / Ferritin H subunit


分子量: 20079.594 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Fth1, Fth / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P09528, ferroxidase
#2: 化合物 ChemComp-FE / FE (III) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe
#3: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 110 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: Mouse heavy-chain apoferritin / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.5 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: BL21(DE3)
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: 20mM HEPES pH 7.5 150mM NaCl
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 270000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 900 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 300 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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解析

ソフトウェア名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0272 / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4CTFFIND4.1.13CTF補正
7REFMAC5.8.0272モデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12RELION3.1３次元再構成
13REFMAC5.8.0272モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: O (正8面体型対称)
3次元再構成解像度: 1.22 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 363126 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: RECIPROCAL
精密化解像度: 1.22→136.5 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.845 / SU B: 1.487 / SU ML: 0.024 / ESU R: 0.006
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN USED IF PRESENT IN THE INPUT
Rfactor反射数%反射
Rwork0.19618 --
obs0.19618 2933695 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 23.691 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-0 Å20 Å20 Å2
2--0 Å20 Å2
3----0 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 1668
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0090.0121601
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d00.0171471
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.5491.6332170
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg0.5781.5783386
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg4.965200
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg35.68222.7100
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg12.15515294
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg24.5471511
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.0830.2193
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0090.021908
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0020.02393
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it2.2341.761767
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other2.1381.755765
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it2.972.649978
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other2.8762.648978
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it7.6972.581834
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other7.6932.581835
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other7.8523.5741193
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined5.49529.3041884
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other5.42427.1171860
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr4.69733072
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 1.22→1.226 Å / Total num. of bins used: 100
Rfactor反射数%反射
Rfree0 0 -
Rwork0.74 43710 -
obs--100 %

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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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