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- PDB-8pjo: Cryo EM structure of the type 3D polymorph of alpha-synuclein E46... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8pjo
タイトルCryo EM structure of the type 3D polymorph of alpha-synuclein E46K mutant at low pH.
要素Alpha-synuclein
キーワードPROTEIN FIBRIL / amyloid / polymorphism
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of phospholipase activity / negative regulation of monooxygenase activity / negative regulation of mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / positive regulation of glutathione peroxidase activity / neutral lipid metabolic process / regulation of acyl-CoA biosynthetic process / negative regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission / negative regulation of norepinephrine uptake / positive regulation of SNARE complex assembly / positive regulation of hydrogen peroxide catabolic process ...regulation of phospholipase activity / negative regulation of monooxygenase activity / negative regulation of mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / positive regulation of glutathione peroxidase activity / neutral lipid metabolic process / regulation of acyl-CoA biosynthetic process / negative regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission / negative regulation of norepinephrine uptake / positive regulation of SNARE complex assembly / positive regulation of hydrogen peroxide catabolic process / supramolecular fiber / negative regulation of transporter activity / mitochondrial membrane organization / negative regulation of chaperone-mediated autophagy / regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / regulation of synaptic vesicle recycling / negative regulation of platelet-derived growth factor receptor signaling pathway / positive regulation of protein localization to cell periphery / negative regulation of exocytosis / regulation of glutamate secretion / response to iron(II) ion / regulation of norepinephrine uptake / SNARE complex assembly / positive regulation of neurotransmitter secretion / dopamine biosynthetic process / regulation of locomotion / positive regulation of inositol phosphate biosynthetic process / synaptic vesicle priming / regulation of macrophage activation / negative regulation of microtubule polymerization / synaptic vesicle transport / dopamine uptake involved in synaptic transmission / regulation of dopamine secretion / dynein complex binding / positive regulation of receptor recycling / protein kinase inhibitor activity / negative regulation of thrombin-activated receptor signaling pathway / response to type II interferon / cuprous ion binding / response to magnesium ion / positive regulation of exocytosis / synaptic vesicle exocytosis / positive regulation of endocytosis / kinesin binding / cysteine-type endopeptidase inhibitor activity involved in apoptotic process / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / synaptic vesicle endocytosis / regulation of presynapse assembly / negative regulation of serotonin uptake / alpha-tubulin binding / phospholipid metabolic process / supramolecular fiber organization / axon terminus / inclusion body / cellular response to copper ion / cellular response to epinephrine stimulus / Hsp70 protein binding / response to interleukin-1 / : / adult locomotory behavior / positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / excitatory postsynaptic potential / SNARE binding / fatty acid metabolic process / long-term synaptic potentiation / phosphoprotein binding / protein tetramerization / regulation of transmembrane transporter activity / protein destabilization / negative regulation of protein kinase activity / microglial cell activation / regulation of long-term neuronal synaptic plasticity / synapse organization / ferrous iron binding / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / tau protein binding / PKR-mediated signaling / receptor internalization / phospholipid binding / : / synaptic vesicle membrane / positive regulation of inflammatory response / actin cytoskeleton / positive regulation of peptidyl-serine phosphorylation / actin binding / cell cortex / cellular response to oxidative stress / histone binding / growth cone / chemical synaptic transmission / neuron apoptotic process / negative regulation of neuron apoptotic process / postsynapse / response to lipopolysaccharide / amyloid fibril formation / molecular adaptor activity / lysosome / oxidoreductase activity / transcription cis-regulatory region binding / positive regulation of apoptotic process
類似検索 - 分子機能
Synuclein / Alpha-synuclein / Synuclein
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.31 Å
データ登録者Frey, L. / Qureshi, B.M. / Kwiatkowski, W. / Rhyner, D. / Greenwald, J. / Riek, R.
資金援助 スイス, 2件
組織認可番号国
Swiss National Science Foundation スイス
Other government
引用
ジャーナル: Elife / 年: 2024
タイトル: On the pH-dependence of α-synuclein amyloid polymorphism and the role of secondary nucleation in seed-based amyloid propagation.
著者: Lukas Frey / Dhiman Ghosh / Bilal M Qureshi / David Rhyner / Ricardo Guerrero-Ferreira / Aditya Pokharna / Witek Kwiatkowski / Tetiana Serdiuk / Paola Picotti / Roland Riek / Jason Greenwald /
要旨: The aggregation of the protein α-synuclein is closely associated with several neurodegenerative disorders and as such the structures of the amyloid fibril aggregates have high scientific and medical ...The aggregation of the protein α-synuclein is closely associated with several neurodegenerative disorders and as such the structures of the amyloid fibril aggregates have high scientific and medical significance. However, there are dozens of unique atomic-resolution structures of these aggregates, and such a highly polymorphic nature of the α-synuclein fibrils hampers efforts in disease-relevant in vitro studies on α-synuclein amyloid aggregation. In order to better understand the factors that affect polymorph selection, we studied the structures of α-synuclein fibrils in vitro as a function of pH and buffer using cryo-EM helical reconstruction. We find that in the physiological range of pH 5.8-7.4, a pH-dependent selection between Type 1, 2, and 3 polymorphs occurs. Our results indicate that even in the presence of seeds, the polymorph selection during aggregation is highly dependent on the buffer conditions, attributed to the non-polymorph-specific nature of secondary nucleation. We also uncovered two new polymorphs that occur at pH 7.0 in phosphate-buffered saline. The first is a monofilament Type 1 fibril that highly resembles the structure of the juvenile-onset synucleinopathy polymorph found in patient-derived material. The second is a new Type 5 polymorph that resembles a polymorph that has been recently reported in a study that used diseased tissues to seed aggregation. Taken together, our results highlight the shallow amyloid energy hypersurface that can be altered by subtle changes in the environment, including the pH which is shown to play a major role in polymorph selection and in many cases appears to be the determining factor in seeded aggregation. The results also suggest the possibility of producing disease-relevant structure in vitro.
#1: ジャーナル: Elife / 年: 2023
タイトル: On the pH-dependence of alpha-synuclein amyloid polymorphism and the role of secondary nucleation in seed-based amyloid propagation
著者: Frey, L. / Ghosh, D. / Qureshi, B.M. / Rhyner, D. / Pokharna, A. / Guerrero-Ferreira, R. / Kwiatkowski, W. / Serdiuk, T. / Picotti, P. / Riek, R. / Greenwald, J.
履歴
登録2023年6月23日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年5月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年9月11日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin / Item: _em_admin.last_update

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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: Alpha-synuclein
B: Alpha-synuclein
C: Alpha-synuclein
D: Alpha-synuclein
E: Alpha-synuclein
F: Alpha-synuclein
G: Alpha-synuclein
H: Alpha-synuclein
I: Alpha-synuclein
J: Alpha-synuclein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)145,11620
ポリマ－144,76210
非ポリマー35510
水1,802100
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質
Alpha-synuclein / Non-A beta component of AD amyloid / Non-A4 component of amyloid precursor / NACP


分子量: 14476.175 Da / 分子数: 10 / 変異: E46K / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SNCA, NACP, PARK1 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P37840
#2: 化合物
ChemComp-CL / CHLORIDE ION / クロリド


分子量: 35.453 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cl
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 100 / 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: FILAMENT / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: alpha-synuclein amyloid fibril / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 5.8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMphosphatePO41
2137 mMsodium chlorideNaCl1
32.7 mMpotassium chlorideKCl1
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-PROPANE

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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）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / 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
撮影平均露光時間: 1 sec. / 電子線照射量: 65 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 4666
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
12RELION4.0.0分類
13RELION4.0.0３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
らせん対称回転角度/サブユニット: 179.502 ° / 軸方向距離/サブユニット: 2.407 Å / らせん対称軸の対称性: C1
3次元再構成解像度: 2.31 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 40181 / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL

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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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