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- PDB-7fil: The cryo-EM structure of the NTD2 from the X. laevis Nup358 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7fil
タイトルThe cryo-EM structure of the NTD2 from the X. laevis Nup358
要素Nup358 complex, clamps
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / CR / NPC / nucleoporin / Nup358 / Nup93 STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


NLS-bearing protein import into nucleus / nuclear pore / GTPase activator activity / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Nup358/RanBP2 E3 ligase domain / Nup358/RanBP2 E3 ligase domain / Ran binding protein RanBP1-like / Ran binding domain / RanBP1 domain / Ran binding domain type 1 profile. / Ran-binding domain / Zinc finger domain / Zn-finger in Ran binding protein and others / Zinc finger RanBP2 type profile. ...Nup358/RanBP2 E3 ligase domain / Nup358/RanBP2 E3 ligase domain / Ran binding protein RanBP1-like / Ran binding domain / RanBP1 domain / Ran binding domain type 1 profile. / Ran-binding domain / Zinc finger domain / Zn-finger in Ran binding protein and others / Zinc finger RanBP2 type profile. / Zinc finger RanBP2-type signature. / Zinc finger, RanBP2-type superfamily / Zinc finger, RanBP2-type / TPR repeat profile. / Tetratricopeptide repeats / Tetratricopeptide repeat / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / PH-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
RANBP2-like and GRIP domain-containing protein 3 isoform X2
類似検索 - 構成要素
生物種Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
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: 3 Å
データ登録者Shi, Y. / Zhan, X. / Huang, G.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Science / : 2022
タイトル: Structure of the cytoplasmic ring of the nuclear pore complex.
著者: Xuechen Zhu / Gaoxingyu Huang / Chao Zeng / Xiechao Zhan / Ke Liang / Qikui Xu / Yanyu Zhao / Pan Wang / Qifan Wang / Qiang Zhou / Qinghua Tao / Minhao Liu / Jianlin Lei / Chuangye Yan / Yigong Shi /
要旨: INTRODUCTION The nuclear pore complex (NPC) resides on the nuclear envelope (NE) and mediates nucleocytoplasmic cargo transport. As one of the largest cellular machineries, a vertebrate NPC consists ...INTRODUCTION The nuclear pore complex (NPC) resides on the nuclear envelope (NE) and mediates nucleocytoplasmic cargo transport. As one of the largest cellular machineries, a vertebrate NPC consists of cytoplasmic filaments, a cytoplasmic ring (CR), an inner ring, a nuclear ring, a nuclear basket, and a luminal ring. Each NPC has eight repeating subunits. Structure determination of NPC is a prerequisite for understanding its functional mechanism. In the past two decades, integrative modeling, which combines x-ray structures of individual nucleoporins and subcomplexes with cryo-electron tomography reconstructions, has played a crucial role in advancing our knowledge about the NPC. The CR has been a major focus of structural investigation. The CR subunit of human NPC was reconstructed by cryo-electron tomography through subtomogram averaging to an overall resolution of ~20 Å, with local resolution up to ~15 Å. Each CR subunit comprises two Y-shaped multicomponent complexes known as the inner and outer Y complexes. Eight inner and eight outer Y complexes assemble in a head-to-tail fashion to form the proximal and distal rings, respectively, constituting the CR scaffold. To achieve higher resolution of the CR, we used single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) to image the intact NPC from the NE of oocytes. Reconstructions of the core region and the Nup358 region of the CR subunit had been achieved at average resolutions of 5 to 8 Å, allowing identification of secondary structural elements. RATIONALE Packing interactions among the components of the CR subunit were poorly defined by all previous EM maps. Additional components of the CR subunit are strongly suggested by the EM maps of 5- to 8-Å resolution but remain to be identified. Addressing these issues requires improved resolution of the cryo-EM reconstruction. Therefore, we may need to enhance sample preparation, optimize image acquisition, and develop an effective data-processing strategy. RESULTS To reduce conformational heterogeneity of the sample, we spread the opened NE onto the grids with minimal force and used the chemical cross-linker glutaraldehyde to stabilize the NPC. To alleviate orientation bias of the NPC, we tilted sample grids and imaged the sample with higher electron dose at higher angles. We improved the image-processing protocol. With these efforts, the average resolutions for the core and the Nup358 regions have been improved to 3.7 and 4.7 Å, respectively. The highest local resolution of the core region reaches 3.3 Å. In addition, a cryo-EM structure of the N-terminal α-helical domain of Nup358 has been resolved at 3.0-Å resolution. These EM maps allow the identification of five copies of Nup358, two copies of Nup93, two copies of Nup205, and two copies of Y complexes in each CR subunit. Relying on the EM maps and facilitated by AlphaFold prediction, we have generated a final model for the CR of the NPC. Our model of the CR subunit includes 19,037 amino acids in 30 nucleoporins. A previously unknown C-terminal fragment of Nup160 was found to constitute a key part of the vertex, in which the short arm, long arm, and stem of the Y complex meet. The Nup160 C-terminal fragment directly binds the β-propeller proteins Seh1 and Sec13. Two Nup205 molecules, which do not contact each other, bind the inner and outer Y complexes through distinct interfaces. Conformational elasticity of the two Nup205 molecules may underlie their versatility in binding to different nucleoporins in the proximal and distal CR rings. Two Nup93 molecules, each comprising an N-terminal extended helix and an ACE1 domain, bridge the Y complexes and Nup205. Nup93 and Nup205 together play a critical role in mediating the contacts between neighboring CR subunits. Five Nup358 molecules, each in the shape of a shrimp tail and named "the clamp," hold the stems of both Y complexes. The innate conformational elasticity allows each Nup358 clamp to adapt to a distinct local environment for optimal interactions with neighboring nucleoporins. In each CR subunit, the α-helical nucleoporins appear to provide the conformational elasticity; the 12 β-propellers may strengthen the scaffold. CONCLUSION Our EM map-based model of the CR subunit substantially expands the molecular mass over the reported composite models of vertebrate CR subunit. In addition to the Y complexes, five Nup358, two Nup205, and two Nup93 molecules constitute the key components of the CR. The improved EM maps reveal insights into the interfaces among the nucleoporins of the CR. [Figure: see text].
履歴
登録2021年7月31日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年6月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年6月22日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation_author.name
改定 1.22022年6月29日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32024年6月12日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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構造の表示

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: Nup358 complex, clamps


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)322,7841
ポリマ-322,7841
非ポリマー00
00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作
identity operation1_5551
Buried area0 Å2
ΔGint0 kcal/mol
Surface area25780 Å2

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要素

#1: タンパク質 Nup358 complex, clamps


分子量: 322784.344 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
遺伝子: ranbp2.L, ranbp2, XELAEV_18012918mg / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: A0A1L8HGL2

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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: Structure of the NPC Cytoplasmic Ring / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: NATURAL
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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 / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 2418968 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 3 Å
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0054072
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.7095518
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d21.275531
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.045628
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.005703

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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)

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  • 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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