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- PDB-9vbv: Cryo-EM structure of a CARD1 ectodomain H197A/H199A/H222A mutant -

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登録情報
データベース: PDB / ID: 9vbv
タイトルCryo-EM structure of a CARD1 ectodomain H197A/H199A/H222A mutant
要素Leucine-rich repeat receptor protein kinase HPCA1,Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein
キーワードSIGNALING PROTEIN / leucine-rich repeat receptor-like kinase
機能・相同性
機能・相同性情報


detection of chemical stimulus / regulation of stomatal closure / transmembrane receptor protein serine/threonine kinase activity / plant-type vacuole / plastid / detection of maltose stimulus / carbohydrate transport / carbohydrate transmembrane transporter activity / maltose binding / maltose transport ...detection of chemical stimulus / regulation of stomatal closure / transmembrane receptor protein serine/threonine kinase activity / plant-type vacuole / plastid / detection of maltose stimulus / carbohydrate transport / carbohydrate transmembrane transporter activity / maltose binding / maltose transport / maltodextrin transmembrane transport / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex, substrate-binding subunit-containing / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex / cell chemotaxis / kinase activity / protein autophosphorylation / outer membrane-bounded periplasmic space / periplasmic space / non-specific serine/threonine protein kinase / DNA damage response / ATP binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Leucine-rich repeat-containing N-terminal, plant-type / Leucine rich repeat N-terminal domain / Leucine Rich Repeat / Maltose/Cyclodextrin ABC transporter, substrate-binding protein / Solute-binding family 1, conserved site / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 1 signature. / Bacterial extracellular solute-binding protein / Bacterial extracellular solute-binding protein / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat ...Leucine-rich repeat-containing N-terminal, plant-type / Leucine rich repeat N-terminal domain / Leucine Rich Repeat / Maltose/Cyclodextrin ABC transporter, substrate-binding protein / Solute-binding family 1, conserved site / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 1 signature. / Bacterial extracellular solute-binding protein / Bacterial extracellular solute-binding protein / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Leucine-rich repeat domain superfamily / 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
Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein / Leucine-rich repeat receptor protein kinase HPCA1
類似検索 - 構成要素
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
Escherichia coli K12 (大腸菌)
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: 3.61 Å
データ登録者Fukuda, Y. / Ishihama, N. / Laohavisit, A.
資金援助 日本, 1件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2026
タイトル: A copper-dependent redox-based hydrogen peroxide perception in plants.
著者: Nobuaki Ishihama / Yohta Fukuda / Yumiko Shirano / Kazuhiro J Fujimoto / Kaori Takizawa / Ryoko Hiroyama / Hiroki Ito / Mayumi Nishimura / Takeshi Yanai / Tsuyoshi Inoue / Ken Shirasu / Anuphon Laohavisit /
要旨: Redox-related molecules, such as quinones and reactive oxygen species (ROS), are important signaling molecules for all living organisms. A plant-specific leucine-rich repeat receptor-like kinase (LRR- ...Redox-related molecules, such as quinones and reactive oxygen species (ROS), are important signaling molecules for all living organisms. A plant-specific leucine-rich repeat receptor-like kinase (LRR-RLK) CANNOT RESPOND TO DMBQ 1 (CARD1), also known as HYDROGEN-PEROXIDE-INDUCED Ca INCREASES (HPCA1), perceives both quinones and ROS, but the mechanism by which it distinguishes between these two types of signals remains unclear. Here, we determine the structure of the CARD1 ectodomain and uncover its unique features. Structural studies, coupled with genetics and biochemical analysis, demonstrate that previously identified unique cysteine residues are not essential for signal perception in CARD1. Interestingly, CARD1 harbors a copper ion on the surface of the ectodomain via histidine-coordination that is crucial for hydrogen peroxide signaling. Our work reports a unique copper-dependent redox perception in plants and provides insight into interactions between receptors and non-peptide stimuli during perception.
履歴
登録2025年6月5日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02026年4月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年4月8日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年4月8日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年4月8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4月8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4月8日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年4月8日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年4月8日Data content type: Mask / Part number: 2 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年4月8日Data content type: Mask / Part number: 3 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年4月8日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年6月3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.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.12026年6月3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 / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _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: Leucine-rich repeat receptor protein kinase HPCA1,Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)101,0469
ポリマ－97,9361
非ポリマー3,1108
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 Leucine-rich repeat receptor protein kinase HPCA1,Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein / Protein HYDROGEN-PEROXIDE-INDUCED CALCIUM INCREASES 1 / MMBP / Maltodextrin-binding protein / ...Protein HYDROGEN-PEROXIDE-INDUCED CALCIUM INCREASES 1 / MMBP / Maltodextrin-binding protein / Maltose-binding protein / MBP


分子量: 97936.039 Da / 分子数: 1 / 変異: H197A/H199A/H222A / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ), (組換発現) Escherichia coli K12 (大腸菌)
遺伝子: HPCA1, At5g49760, K2I5, malE, b4034, JW3994 / 発現宿主: Nicotiana benthamiana (ナス科)
参照: UniProt: Q8GZ99, UniProt: P0AEX9, non-specific serine/threonine protein kinase
#2: 多糖
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 多糖 beta-D-mannopyranose-(1-6)-beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4) ...beta-D-mannopyranose-(1-6)-beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 748.682 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-6DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,4,3/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2-2/a4-b1_b4-c1_c6-d1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(6+1)][b-D-Manp]{}}}}}LINUCSPDB-CARE
#4: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationY

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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: CARD1 / タイプ: COMPLEX / 詳細: CARD1 mutant, MBP fusion / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)3702
21Escherichia coli K12 (大腸菌)83333
由来(組換発現)生物種: Nicotiana benthamiana (ナス科)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTris-HCl1
2150 mMsodium chlorideNaCl1
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
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: 281 K
詳細: 3 microliters droplet, 5 seconds delay before blotting, 3 seconds blot, 0 second delay before plunging.

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: JEOL CRYO ARM 200
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 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）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm
撮影電子線照射量: 40 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: 1100

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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
1cryoSPARC3.2粒子像選択
2SerialEM画像取得
4cryoSPARC3.2CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9PHENIX1.21.2モデル精密化
10cryoSPARC3.2初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.2最終オイラー角割当
13cryoSPARC3.2３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 1104287
3次元再構成解像度: 3.61 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 220439 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT
原子モデル構築Accession code: AF-Q8GZ99-F1 / Source name: AlphaFold / 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: 37.26 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00384341
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.615920
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0493720
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0061747
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.7451648

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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)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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