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万見
- PDB-8ure: 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: 8ure
タイトルCryoEM Structure of Allosterically Switchable De Novo Protein sr312, in Open State with Effector Peptide
要素
  • Effector peptide cs221B
  • sr312
キーワードDE NOVO PROTEIN / de novo / allosterically switchable de novo protein / sr312 / effector peptide
生物種synthetic construct (人工物)
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: 4.4 Å
データ登録者Weidle, C. / Skotheim, R.
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25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9月4日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title ..._citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.22024年9月11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

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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: sr312
B: Effector peptide cs221B
C: sr312
D: Effector peptide cs221B
E: sr312
F: Effector peptide cs221B
G: sr312
H: Effector peptide cs221B


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)201,5578
ポリマ－201,5578
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, CryoEM and Negative Stain, light scattering, Mass Photometry, gel filtration, Size-exclusion chromatography
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
sr312


分子量: 47297.691 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#2: タンパク質・ペプチド
Effector peptide cs221B


分子量: 3091.635 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Complex is comprised of 4 sr312 proteins, each sr312 protein is bound to an effector peptide, putting the protein in an open state. Complex is formed with C4 symmetry.COMPLEXall0MULTIPLE SOURCES
2sr312 proteinCOMPLEX#11RECOMBINANT
3effector peptideCOMPLEX#21SYNTHETIC
分子量値: 0.2061 MDa / 実験値: YES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22synthetic construct (人工物)32630
33synthetic construct (人工物)32630
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
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 Acid1
試料濃度: 1 mg/ml / 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: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-2/2
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
撮影電子線照射量: 43 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 3795

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
2SerialEM画像取得
4cryoSPARCCTF補正
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11cryoSPARC最終オイラー角割当
12cryoSPARC分類
13cryoSPARC３次元再構成
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: 971294
対称性点対称性: C4 (4回回転対称)
3次元再構成解像度: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 58251 / 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
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: 207.87 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00858888
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.550312392
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.06531728
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00991784
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.57921784

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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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