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- PDB-8t15: Cryo-EM structure of dodecameric hub domain of CaMKII alpha -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8t15
タイトルCryo-EM structure of dodecameric hub domain of CaMKII alpha
要素Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
キーワードSIGNALING PROTEIN / High-order oligomer / Protein Kinase / Signaling / Memory
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of synaptic vesicle docking / HSF1-dependent transactivation / RAF activation / glutamatergic postsynaptic density / Ion transport by P-type ATPases / peptidyl-threonine autophosphorylation / regulation of endocannabinoid signaling pathway / neurotransmitter receptor transport to plasma membrane / : / calcium- and calmodulin-dependent protein kinase complex ...regulation of synaptic vesicle docking / HSF1-dependent transactivation / RAF activation / glutamatergic postsynaptic density / Ion transport by P-type ATPases / peptidyl-threonine autophosphorylation / regulation of endocannabinoid signaling pathway / neurotransmitter receptor transport to plasma membrane / : / calcium- and calmodulin-dependent protein kinase complex / Interferon gamma signaling / calcium-dependent protein serine/threonine kinase activity / Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase / regulation of neurotransmitter secretion / regulation of neuron migration / dendritic spine development / Trafficking of AMPA receptors / positive regulation of calcium ion transport / Ca2+ pathway / negative regulation of hydrolase activity / postsynaptic neurotransmitter receptor diffusion trapping / NMDA selective glutamate receptor signaling pathway / presynaptic cytosol / GTPase activating protein binding / calcium/calmodulin-dependent protein kinase activity / RAF/MAP kinase cascade / postsynaptic specialization membrane / regulation of mitochondrial membrane permeability involved in apoptotic process / dendrite morphogenesis / regulation of neurotransmitter receptor localization to postsynaptic specialization membrane / Ion homeostasis / postsynaptic cytosol / positive regulation of cardiac muscle cell apoptotic process / regulation of neuronal synaptic plasticity / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / regulation of protein localization to plasma membrane / glutamate receptor binding / cellular response to interferon-beta / dendrite cytoplasm / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / bioluminescence / generation of precursor metabolites and energy / response to ischemia / angiotensin-activated signaling pathway / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / Schaffer collateral - CA1 synapse / cellular response to type II interferon / G1/S transition of mitotic cell cycle / calcium ion transport / kinase activity / dendritic spine / postsynaptic density / calmodulin binding / neuron projection / protein phosphorylation / axon / protein serine kinase activity / protein serine/threonine kinase activity / neuronal cell body / glutamatergic synapse / dendrite / synapse / protein homodimerization activity / mitochondrion / ATP binding / identical protein binding / metal ion binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II, association-domain / Calcium/calmodulin dependent protein kinase II association domain / NTF2-like domain superfamily / Green fluorescent protein, GFP / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein / Green fluorescent protein / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / Protein kinase domain ...Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II, association-domain / Calcium/calmodulin dependent protein kinase II association domain / NTF2-like domain superfamily / Green fluorescent protein, GFP / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein / Green fluorescent protein / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Calcium/calmodulin-dependent protein kinase type II subunit alpha / Green fluorescent protein
類似検索 - 構成要素
生物種Aequorea victoria (オワンクラゲ)
Rattus norvegicus (ドブネズミ)
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: 2.7 Å
データ登録者Chien, C.-T. / Chiu, W. / Khan, S.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Other governmentU24 GM129541 米国
引用ジャーナル: Commun Biol / 年: 2024
タイトル: Hub stability in the calcium calmodulin-dependent protein kinase II.
著者: Chih-Ta Chien / Henry Puhl / Steven S Vogel / Justin E Molloy / Wah Chiu / Shahid Khan /
要旨: The calcium calmodulin protein kinase II (CaMKII) is a multi-subunit ring assembly with a central hub formed by the association domains. There is evidence for hub polymorphism between and within ...The calcium calmodulin protein kinase II (CaMKII) is a multi-subunit ring assembly with a central hub formed by the association domains. There is evidence for hub polymorphism between and within CaMKII isoforms, but the link between polymorphism and subunit exchange has not been resolved. Here, we present near-atomic resolution cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structures revealing that hubs from the α and β isoforms, either standalone or within an β holoenzyme, coexist as 12 and 14 subunit assemblies. Single-molecule fluorescence microscopy of Venus-tagged holoenzymes detects intermediate assemblies and progressive dimer loss due to intrinsic holoenzyme lability, and holoenzyme disassembly into dimers upon mutagenesis of a conserved inter-domain contact. Molecular dynamics (MD) simulations show the flexibility of 4-subunit precursors, extracted in-silico from the β hub polymorphs, encompassing the curvature of both polymorphs. The MD explains how an open hub structure also obtained from the β holoenzyme sample could be created by dimer loss and analysis of its cryo-EM dataset reveals how the gap could open further. An assembly model, considering dimer concentration dependence and strain differences between polymorphs, proposes a mechanism for intrinsic hub lability to fine-tune the stoichiometry of αβ heterooligomers for their dynamic localization within synapses in neurons.
履歴
登録2023年6月1日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年6月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月10日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _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: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
B: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
C: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
D: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
E: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
F: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
G: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
H: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
I: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
J: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
K: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain
L: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)550,53012
ポリマ－550,53012
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain / CaM kinase II subunit alpha / CaMK-II subunit alpha


分子量: 45877.539 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Aequorea victoria (オワンクラゲ), (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ)
遺伝子: GFP, Camk2a / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: P42212, UniProt: P11275, Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase

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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: Venus-tagged CaMKII Alpha Association Domain / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 20 mg/ml / 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 / 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 94506 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 38.43 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00213404
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.481718180
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0431920
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00412376
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.35551764

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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)

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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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