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万見
- PDB-8up1: CryoEM Structure of Allosterically Switchable De Novo Protein sr3... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8up1
タイトルCryoEM Structure of Allosterically Switchable De Novo Protein sr322, In Closed State without Effector Peptide
要素De Novo Protein sr322
キーワードDE NOVO PROTEIN / Allosterically Switchable Protein / sr322 / closed state
生物種unidentified (未定義)
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: 4.55 Å
データ登録者Weidle, C. / Borst, A.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: De novo design of allosterically switchable protein assemblies.
著者: Arvind Pillai / Abbas Idris / Annika Philomin / Connor Weidle / Rebecca Skotheim / Philip J Y Leung / Adam Broerman / Cullen Demakis / Andrew J Borst / Florian Praetorius / David Baker /
要旨: Allosteric modulation of protein function, wherein the binding of an effector to a protein triggers conformational changes at distant functional sites, plays a central part in the control of ...Allosteric modulation of protein function, wherein the binding of an effector to a protein triggers conformational changes at distant functional sites, plays a central part in the control of metabolism and cell signalling. There has been considerable interest in designing allosteric systems, both to gain insight into the mechanisms underlying such 'action at a distance' modulation and to create synthetic proteins whose functions can be regulated by effectors. However, emulating the subtle conformational changes distributed across many residues, characteristic of natural allosteric proteins, is a significant challenge. Here, inspired by the classic Monod-Wyman-Changeux model of cooperativity, we investigate the de novo design of allostery through rigid-body coupling of peptide-switchable hinge modules to protein interfaces that direct the formation of alternative oligomeric states. We find that this approach can be used to generate a wide variety of allosterically switchable systems, including cyclic rings that incorporate or eject subunits in response to peptide binding and dihedral cages that undergo effector-induced disassembly. Size-exclusion chromatography, mass photometry and electron microscopy reveal that these designed allosteric protein assemblies closely resemble the design models in both the presence and absence of peptide effectors and can have ligand-binding cooperativity comparable to classic natural systems such as haemoglobin. Our results indicate that allostery can arise from global coupling of the energetics of protein substructures without optimized side-chain-side-chain allosteric communication pathways and provide a roadmap for generating allosterically triggerable delivery systems, protein nanomachines and cellular feedback control circuitry.
履歴
登録2023年10月20日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年8月14日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年8月28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_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _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
改定 1.22024年9月4日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update
改定 1.32024年9月11日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation_author / em_admin
Item: _citation_author.identifier_ORCID / _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: De Novo Protein sr322
B: De Novo Protein sr322
C: De Novo Protein sr322
D: De Novo Protein sr322


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)160,3574
ポリマ－160,3574
非ポリマー00
水00
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
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1chain "A"
d_2ens_1chain "B"
d_3ens_1chain "C"
d_4ens_1chain "D"

NCSドメイン領域:

Component-ID: 1 / Ens-ID: ens_1 / Beg auth comp-ID: THR / Beg label comp-ID: THR / End auth comp-ID: GLY / End label comp-ID: GLY / Auth seq-ID: 1 - 357 / Label seq-ID: 3 - 359

Dom-IDAuth asym-IDLabel asym-ID
d_1AA
d_2BB
d_3CC
d_4DD

NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(0.000651822192937, 0.999972551275, 0.00738050292416), (-0.999957491711, 0.000719657427787, -0.00919221761923), (-0.00919727673833, -0.00737419750016, 0.999930513242)-1.15101189554, 286.798759241, 1.90929680836
2given(-0.999815112514, -0.00536591093159, -0.0184647715282), (0.00480570681162, -0.99953078581, 0.0302508413174), (-0.0186184309155, 0.0301565120371, 0.999371772071)288.940659644, 280.3817182, -1.82329166411
3given(0.00130808687475, -0.999357692415, 0.0358118907625), (0.999738918457, 0.00212384711223, 0.0227504768489), (-0.0228119230258, 0.0357727813386, 0.999099556743)279.827030574, -3.50518739206, -1.8152041153

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要素

#1: タンパク質
De Novo Protein sr322


分子量: 40089.242 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) unidentified (未定義) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)

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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: sr322 / タイプ: COMPLEX
詳細: Complex is made up of 4 monomeric proteins, and is purified as a 4 sided multimer.
Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 163.296 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21(DE3)
緩衝液pH: 8 / 詳細: 150 mM NaCl, 40 mM Tris pH 8.0
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
240 mMTris hydrochloric acidTris-HCL1
試料濃度: 0.971 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: -15mA / グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat
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: 295.15 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）: 1800 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: 50 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: 5 sec. / 電子線照射量: 52 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4213

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
7UCSF ChimeraXモデルフィッティング
8ISOLDEモデルフィッティング
14Cootモデル精密化
15PyMOLモデル精密化
16PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 699357
対称性点対称性: C4 (4回回転対称)
3次元再構成解像度: 4.55 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 157386 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT
詳細: Initial fit was done using Chimera using Rigid body from In silico model. Then Isolde and Namdinator were used. Coot and Phenix were also used.
原子モデル構築タイプ: in silico model
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: 171.19 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0097084
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.4759880
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.06371376
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00981424
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.78181424
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAsym-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2AAELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.835403652669
ens_1d_3AAELECTRON MICROSCOPYNCS constraints1.48963208361
ens_1d_4AAELECTRON MICROSCOPYNCS constraints1.50305712585

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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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  • 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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