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- PDB-9sjs: Cryo-EM structure of Human Apoferritin at pH 4 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9sjs
タイトルCryo-EM structure of Human Apoferritin at pH 4
要素Ferritin heavy chain, N-terminally processed
キーワードMETAL BINDING PROTEIN / Apoferritin / Ferritin / Metal storage / Low pH
機能・相同性
機能・相同性情報


iron ion sequestering activity / ferritin complex / Scavenging by Class A Receptors / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / ferroxidase / autolysosome / negative regulation of ferroptosis / ferroxidase activity / negative regulation of fibroblast proliferation / ferric iron binding ...iron ion sequestering activity / ferritin complex / Scavenging by Class A Receptors / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / ferroxidase / autolysosome / negative regulation of ferroptosis / ferroxidase activity / negative regulation of fibroblast proliferation / ferric iron binding / autophagosome / iron ion transport / Iron uptake and transport / ferrous iron binding / tertiary granule lumen / ficolin-1-rich granule lumen / intracellular iron ion homeostasis / immune response / iron ion binding / negative regulation of cell population proliferation / Neutrophil degranulation / extracellular exosome / extracellular region / identical protein binding / nucleus / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Ferritin iron-binding regions signature 1. / Ferritin iron-binding regions signature 2. / Ferritin, conserved site / Ferritin / Ferritin-like diiron domain / Ferritin-like diiron domain profile. / Ferritin/DPS protein domain / Ferritin-like domain / Ferritin-like / Ferritin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / Ferritin heavy chain
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 2.06 Å
データ登録者Skalidis, I. / Semchonok, D.A. / Tueting, C. / Hamdi, F. / Kastritis, P.L.
資金援助European Union, ドイツ, ポルトガル, 12件
組織認可番号国
European Union (EU)101086665European Union
German Federal Ministry for Education and Research03Z22HN23 ドイツ
German Federal Ministry for Education and Research03Z22HI2 ドイツ
German Federal Ministry for Education and Research03COV04 ドイツ
European Regional Development FundZS/2016/04/78115European Union
European Regional Development FundZS/2024/05/187255European Union
German Research Foundation (DFG)391498659 ドイツ
German Research Foundation (DFG)514901783 ドイツ
Fundacao para a Ciencia e a TecnologiaUIDB/04612/2020 ポルトガル
Fundacao para a Ciencia e a TecnologiaUIDP/04612/2020 ポルトガル
Fundacao para a Ciencia e a TecnologiaLA/P/0087/2020 ポルトガル
H2020 Marie Curie Actions of the European Commission101207412European Union
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2026
タイトル: Direct evidence of acid-driven protein desolvation.
著者: Farzad Hamdi / Ioannis Skalidis / Inken Kaja Schwerin / Jaydeep Belapure / Dmitry A Semchonok / Fotis L Kyrilis / Christian Tüting / Johannes Müller / Georg Künze / Panagiotis L Kastritis /
要旨: Water and its ability to modulate the protonation states of biomolecules govern the physical chemistry of life, dictating their metabolic functions. However, how amino acid protonation alters protein ...Water and its ability to modulate the protonation states of biomolecules govern the physical chemistry of life, dictating their metabolic functions. However, how amino acid protonation alters protein hydration and solubility is an open question since Kuntz and Kauzmann proposed p-driven protein desolvation in 1974. Here, in a series of high-resolution cryoelectron microscopy structures of a protein complex at different p values (from p 9.0 to 3.5), we examined thousands of observable hydration sites. Cryoelectron microscopy data, in agreement with constant-p molecular dynamics simulations, show that nearly half of protein-bound waters exchanged with the bulk solvent upon acidification, with ~100 waters lost per p unit per molecule. The loss of waters was most significant around the side chains of glutamate and aspartate residues while specific polar residues, mostly asparagine, anchored persistent waters. A positionally conserved hydration layer was observed across all p conditions, accounting for 40% of resolved waters. Those waters displayed denser packing than less persistent waters, forming a p-independent solvation shell. Acid-induced water exchange also displaced bound iron, providing a mechanistic link between solvation and metal release. Our findings demonstrate the core principles of acid-driven protein desolvation, resolving a 50-y-old biochemical hypothesis.
履歴
登録2025年9月1日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02026年2月25日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年3月18日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.12026年3月18日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _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: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
B: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
C: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
D: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
E: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
F: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
G: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
H: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
I: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
J: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
K: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
L: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
M: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
N: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
O: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
P: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
Q: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
R: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
S: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
T: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
V: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
W: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
X: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
Y: Ferritin heavy chain, N-terminally processed
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)486,16272
ポリマ－484,23824
非ポリマー1,92448
水18,5911032
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 ...
Ferritin heavy chain, N-terminally processed


分子量: 20176.600 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: N-terminal GST-fusion and modified to contain a TEV cleavage site
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: FTH1, FTH, FTHL6, OK/SW-cl.84, PIG15
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P02794
#2: 化合物...
ChemComp-FE / FE (III) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe
#3: 化合物...
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1032 / 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
Has protein modificationN

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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: 24-mer of Human Apoferritin at pH 4 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.5 MDa / 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 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
プラスミド: LF2422
緩衝液pH: 4
試料濃度: 0.2 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: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
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: 277 K

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: TFS GLACIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 30 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
実像数: 2308

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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
1Topaz粒子像選択
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
7UCSF ChimeraXモデルフィッティング
8Cootモデルフィッティング
10PHENIXモデル精密化
11RELION4初期オイラー角割当
12RELION最終オイラー角割当
13cryoSPARC3.2分類
14RELION4３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: 280270
対称性点対称性: O (正8面体型対称)
3次元再構成解像度: 2.06 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 267457 / アルゴリズム: SIMULTANEOUS ITERATIVE (SIRT) / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築詳細: UniProt ID: P02794 / Source name: Other / タイプ: experimental model

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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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