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- EMDB-22219: Cryo-EM structure of CARD8-CARD filament -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22219
タイトルCryo-EM structure of CARD8-CARD filament
マップデータ
試料
  • 複合体: CARD8-CARD filament
    • タンパク質・ペプチド: Caspase recruitment domain-containing protein 8
キーワードFilament / inflammasome / signaling / UPA / FIIND / CARD / NLRP1 / IMMUNE SYSTEM
機能・相同性
機能・相同性情報


CARD8 inflammasome complex assembly / CARD8 inflammasome complex / NACHT domain binding / Formation of apoptosome / cysteine-type endopeptidase activator activity / inhibition of cysteine-type endopeptidase activity / NLRP3 inflammasome complex / CARD domain binding / negative regulation of NLRP3 inflammasome complex assembly / negative regulation of lipopolysaccharide-mediated signaling pathway ...CARD8 inflammasome complex assembly / CARD8 inflammasome complex / NACHT domain binding / Formation of apoptosome / cysteine-type endopeptidase activator activity / inhibition of cysteine-type endopeptidase activity / NLRP3 inflammasome complex / CARD domain binding / negative regulation of NLRP3 inflammasome complex assembly / negative regulation of lipopolysaccharide-mediated signaling pathway / self proteolysis / Regulation of the apoptosome activity / regulation of canonical NF-kappaB signal transduction / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素 / pattern recognition receptor activity / negative regulation of interleukin-1 beta production / negative regulation of NF-kappaB transcription factor activity / : / cysteine-type endopeptidase activator activity involved in apoptotic process / negative regulation of tumor necrosis factor-mediated signaling pathway / negative regulation of canonical NF-kappaB signal transduction / antiviral innate immune response / positive regulation of interleukin-1 beta production / molecular condensate scaffold activity / peptidase activity / defense response to virus / regulation of apoptotic process / protein homodimerization activity / protein-containing complex / nucleoplasm / nucleus / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
FIIND domain / Function to find / FIIND domain profile. / : / CARD domain / CARD caspase recruitment domain profile. / Caspase recruitment domain / Death-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Caspase recruitment domain-containing protein 8
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.54 Å
データ登録者Hollingsworth LR / David L
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/Office of the Director1DP1 HD087988 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Mechanism of filament formation in UPA-promoted CARD8 and NLRP1 inflammasomes.
著者: L Robert Hollingsworth / Liron David / Yang Li / Andrew R Griswold / Jianbin Ruan / Humayun Sharif / Pietro Fontana / Elizabeth L Orth-He / Tian-Min Fu / Daniel A Bachovchin / Hao Wu /
要旨: NLRP1 and CARD8 are related cytosolic sensors that upon activation form supramolecular signalling complexes known as canonical inflammasomes, resulting in caspase-1 activation, cytokine maturation ...NLRP1 and CARD8 are related cytosolic sensors that upon activation form supramolecular signalling complexes known as canonical inflammasomes, resulting in caspase-1 activation, cytokine maturation and/or pyroptotic cell death. NLRP1 and CARD8 use their C-terminal (CT) fragments containing a caspase recruitment domain (CARD) and the UPA (conserved in UNC5, PIDD, and ankyrins) subdomain for self-oligomerization, which in turn form the platform to recruit the inflammasome adaptor ASC (apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD) or caspase-1, respectively. Here, we report cryo-EM structures of NLRP1-CT and CARD8-CT assemblies, in which the respective CARDs form central helical filaments that are promoted by oligomerized, but flexibly linked, UPAs surrounding the filaments. Through biochemical and cellular approaches, we demonstrate that the UPA itself reduces the threshold needed for NLRP1-CT and CARD8-CT filament formation and signalling. Structural analyses provide insights on the mode of ASC recruitment by NLRP1-CT and the contrasting direct recruitment of caspase-1 by CARD8-CT. We also discover that subunits in the central NLRP1 filament dimerize with additional exterior CARDs, which roughly doubles its thickness and is unique among all known CARD filaments. Finally, we engineer and determine the structure of an ASC-caspase-1 octamer, which suggests that ASC uses opposing surfaces for NLRP1, versus caspase-1, recruitment. Together these structures capture the architecture and specificity of the active NLRP1 and CARD8 inflammasomes in addition to key heteromeric CARD-CARD interactions governing inflammasome signalling.
履歴
登録2020年6月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年11月25日-
マップ公開2020年11月25日-
更新2024年3月6日-
現状2024年3月6日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.016
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.016
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6xkj
  • 表面レベル: 0.016
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-6xkj
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_22219.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_22219.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1000 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 640 pix.
= 532.16 Å		0.83 Å/pix.
x 640 pix.
= 532.16 Å		0.83 Å/pix.
x 640 pix.
= 532.16 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.8315 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.016 / ムービー #1: 0.016
最小 - 最大-0.047449674 - 0.09074927
平均 (標準偏差)-0.000078693694 (±0.0030161047)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ640640640
Spacing640640640
セルA=B=C: 532.16 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.83150.83150.8315
M x/y/z640640640
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z532.160532.160532.160
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ410410410
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS640640640
D min/max/mean-0.0470.091-0.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : CARD8-CARD filament

全体名称: CARD8-CARD filament
要素
  • 複合体: CARD8-CARD filament
    • タンパク質・ペプチド: Caspase recruitment domain-containing protein 8

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超分子 #1: CARD8-CARD filament

超分子名称: CARD8-CARD filament / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Caspase recruitment domain-containing protein 8

分子名称: Caspase recruitment domain-containing protein 8 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 16 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 10.103373 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
AAFVKENHRQ LQARMGDLKG VLDDLQDNEV LTENEKELVE QEKTRQSKNE ALLSMVEKKG DLALDVLFRS ISERDPYLVS YLRQQNL

UniProtKB: Caspase recruitment domain-containing protein 8

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度1 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
25.0 mMC4H11NO3Tris-HCl
150.0 mMNaClSodium Chloride
1.0 mMC9H15O6PTCEP
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1208 / 平均露光時間: 1.25 sec. / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: -2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: -0.8 µm / 倍率（公称値）: 96000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 5.2 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -99.07 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.54 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 111333
Segment selection選択した数: 287568 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / ソフトウェア - 詳細: Manually picked
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: An initial model was built with relion_helix_inimodel2d
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4ikm


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-6xkj:
Cryo-EM structure of CARD8-CARD filament

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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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