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- EMDB-25710: Rabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedde... -

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登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25710
タイトルRabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedded in lipidic nanodisc in the open state
マップデータprimary map
試料
  • 複合体: Rabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedded in lipidic nanodisc in the open state
    • タンパク質・ペプチド: Ryanodine receptor 1
    • タンパク質・ペプチド: Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1B
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
機能・相同性
機能・相同性情報


ATP-gated ion channel activity / positive regulation of sequestering of calcium ion / cyclic nucleotide binding / negative regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / terminal cisterna / ryanodine receptor complex / negative regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / neuronal action potential propagation / insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus ...ATP-gated ion channel activity / positive regulation of sequestering of calcium ion / cyclic nucleotide binding / negative regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / terminal cisterna / ryanodine receptor complex / negative regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / neuronal action potential propagation / insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / ossification involved in bone maturation / cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / response to redox state / protein maturation by protein folding / 'de novo' protein folding / skin development / negative regulation of heart rate / negative regulation of phosphoprotein phosphatase activity / FK506 binding / positive regulation of axon regeneration / cellular response to caffeine / outflow tract morphogenesis / intracellularly gated calcium channel activity / organelle membrane / : / smooth muscle contraction / toxic substance binding / smooth endoplasmic reticulum / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / voltage-gated calcium channel activity / response to vitamin E / calcium channel inhibitor activity / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / protein peptidyl-prolyl isomerization / skeletal muscle fiber development / T cell proliferation / striated muscle contraction / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / release of sequestered calcium ion into cytosol / Ion homeostasis / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / sarcoplasmic reticulum membrane / calcium channel complex / regulation of cytosolic calcium ion concentration / cellular response to calcium ion / peptidylprolyl isomerase / sarcoplasmic reticulum / peptidyl-prolyl cis-trans isomerase activity / muscle contraction / calcium ion transmembrane transport / calcium channel activity / response to hydrogen peroxide / Stimuli-sensing channels / sarcolemma / Z disc / intracellular calcium ion homeostasis / disordered domain specific binding / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / protein refolding / protein homotetramerization / transmembrane transporter binding / calmodulin binding / signaling receptor binding / calcium ion binding / ATP binding / identical protein binding / membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
: / Ryanodine receptor junctional solenoid repeat / Ryanodine receptor, SPRY domain 2 / Ryanodine Receptor TM 4-6 / Ryanodine receptor / Ryanodine receptor, SPRY domain 1 / Ryanodine receptor, SPRY domain 3 / Ryanodine Receptor TM 4-6 / Ryanodine receptor Ryr / RyR domain ...: / Ryanodine receptor junctional solenoid repeat / Ryanodine receptor, SPRY domain 2 / Ryanodine Receptor TM 4-6 / Ryanodine receptor / Ryanodine receptor, SPRY domain 1 / Ryanodine receptor, SPRY domain 3 / Ryanodine Receptor TM 4-6 / Ryanodine receptor Ryr / RyR domain / RyR/IP3 receptor binding core, RIH domain superfamily / : / RyR/IP3R Homology associated domain / Inositol 1,4,5-trisphosphate/ryanodine receptor / RIH domain / RyR and IP3R Homology associated / Inositol 1,4,5-trisphosphate/ryanodine receptor / RIH domain / MIR motif / MIR domain / MIR domain profile. / Domain in ryanodine and inositol trisphosphate receptors and protein O-mannosyltransferases / Mir domain superfamily / SPRY domain / B30.2/SPRY domain / B30.2/SPRY domain profile. / SPRY domain / B30.2/SPRY domain superfamily / Domain in SPla and the RYanodine Receptor. / FKBP-type peptidyl-prolyl cis-trans isomerase domain profile. / FKBP-type peptidyl-prolyl cis-trans isomerase domain / FKBP-type peptidyl-prolyl cis-trans isomerase / Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein / EF-hand domain pair / Concanavalin A-like lectin/glucanase domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Ryanodine receptor 1 / Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1B
類似検索 - 構成要素
生物種Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.05 Å
データ登録者Iyer KA / Hu Y / Murayama T / Samso M
資金援助 米国, 4件
OrganizationGrant number
National Institutes of Health/National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIH/NIAMS)R01 AR068431 米国
American Heart Association19POST34430178 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24 GM116789 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24 GM116790 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / : 2022
タイトル: Molecular mechanism of the severe MH/CCD mutation Y522S in skeletal ryanodine receptor (RyR1) by cryo-EM.
著者: Kavita A Iyer / Yifan Hu / Thomas Klose / Takashi Murayama / Montserrat Samsó /
要旨: Ryanodine receptors (RyRs) are main regulators of intracellular Ca release and muscle contraction. The Y522S mutation of RyR1 causes central core disease, a weakening myopathy, and malignant ...Ryanodine receptors (RyRs) are main regulators of intracellular Ca release and muscle contraction. The Y522S mutation of RyR1 causes central core disease, a weakening myopathy, and malignant hyperthermia, a sudden and potentially fatal response to anesthetics or heat. Y522 is in the core of the N-terminal subdomain C of RyR1 and the mechanism of how this mutation orchestrates malfunction is unpredictable for this 2-MDa ion channel, which has four identical subunits composed of 15 distinct cytoplasmic domains each. We expressed and purified the RyR1 rabbit homolog, Y523S, from HEK293 cells and reconstituted it in nanodiscs under closed and open states. The high-resolution cryogenic electron microscopic (cryo-EM) three-dimensional (3D) structures show that the phenyl ring of Tyr functions in a manner analogous to a "spacer" within an α-helical bundle. Mutation to the much smaller Ser alters the hydrophobic network within the bundle, triggering rearrangement of its α-helices with repercussions in the orientation of most cytoplasmic domains. Examining the mutation-induced readjustments exposed a series of connected α-helices acting as an ∼100 Å-long lever: One end protrudes toward the dihydropyridine receptor, its molecular activator (akin to an antenna), while the other end reaches the Ca activation site. The Y523S mutation elicits channel preactivation in the absence of any activator and full opening at 1.5 µM free Ca, increasing by ∼20-fold the potency of Ca to activate the channel compared with RyR1 wild type (WT). This study identified a preactivated pathological state of RyR1 and a long-range lever that may work as a molecular switch to open the channel.
履歴
登録2021年12月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年7月20日-
マップ公開2022年7月20日-
更新2022年8月3日-
現状2022年8月3日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

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_25710.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 303.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈primary map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.078 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.176
最小 - 最大-0.3550132 - 0.7685604
平均 (標準偏差)0.003564411 (±0.03781168)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ430430430
Spacing430430430
セルA=B=C: 463.54004 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: half map 1

ファイルemd_25710_half_map_1.map
注釈half map 1
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: half map 2

ファイルemd_25710_half_map_2.map
注釈half map 2
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : Rabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedde...

全体名称: Rabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedded in lipidic nanodisc in the open state
要素
  • 複合体: Rabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedded in lipidic nanodisc in the open state
    • タンパク質・ペプチド: Ryanodine receptor 1
    • タンパク質・ペプチド: Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1B
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: Rabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedde...

超分子名称: Rabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedded in lipidic nanodisc in the open state
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
分子量理論値: 2.26 MDa

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分子 #1: Ryanodine receptor 1

分子名称: Ryanodine receptor 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
分子量理論値: 565.832562 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGDGGEGEDE VQFLRTDDEV VLQCSATVLK EQLKLCLAAE GFGNRLCFLE PTSNAQNVPP DLAICCFTLE QSLSVRALQE MLANTVEAG VESSQGGGHR TLLYGHAILL RHAHSRMYLS CLTTSRSMTD KLAFDVGLQE DATGEACWWT MHPASKQRSE G EKVRVGDD ...文字列:
MGDGGEGEDE VQFLRTDDEV VLQCSATVLK EQLKLCLAAE GFGNRLCFLE PTSNAQNVPP DLAICCFTLE QSLSVRALQE MLANTVEAG VESSQGGGHR TLLYGHAILL RHAHSRMYLS CLTTSRSMTD KLAFDVGLQE DATGEACWWT MHPASKQRSE G EKVRVGDD LILVSVSSER YLHLSTASGE LQVDASFMQT LWNMNPICSC CEEGYVTGGH VLRLFHGHMD ECLTISAADS DD QRRLVYY EGGAVCTHAR SLWRLEPLRI SWSGSHLRWG QPLRIRHVTT GRYLALTEDQ GLVVVDACKA HTKATSFCFR VSK EKLDTA PKRDVEGMGP PEIKYGESLC FVQHVASGLW LTYAAPDPKA LRLGVLKKKA ILHQEGHMDD ALFLTRCQQE ESQA ARMIH STAGLYNQFI KGLDSFSGKP RGSGPPAGPA LPIEAVILSL QDLIGYFEPP SEELQHEEKQ SKLRSLRNRQ SLFQE EGML SLVLNCIDRL NVYTTAAHFA EYAGEEAAES WKEIVNLLSE LLASLIRGNR ANCALFSTNL DWVVSKLDRL EASSGI LEV LYCVLIESPE VLNIIQENHI KSIISLLDKH GRNHKVLDVL CSLCVCNGVA VRSNQDLITE NLLPGRELLL QTNLINY VT SIRPNIFVGR AEGSTQYGKW YFEVMVDEVV PFLTAQATHL RVGWALTEGY SPYPGGGEGW GGNGVGDDLY SYGFDGLH L WTGHVARPVT SPGQHLLAPE DVVSCCLDLS VPSISFRING CPVQGVFEAF NLDGLFFPVV SFSAGVKVRF LLGGRHGEF KFLPPPGYAP CHEAVLPRER LRLEPIKEYR REGPRGPHLV GPSRCLSHTD FVPCPVDTVQ IVLPPHLERI REKLAENIHE LWALTRIEQ GWTYGPVRDD NKRLHPCLVN FHSLPEPERN YNLQMSGETL KTLLALGCHV GMADEKAEDN LKKTKLPKTY M MSNGYKPA PLDLSHVRLT PAQTTLVDRL AENGHNVWAR DRVAQGWSYS AVQDIPARRN PRLVPYRLLD EATKRSNRDS LC QAVRTLL GYGYNIEPPD QEPSQVENQS RWDRVRIFRA EKSYTVQSGR WYFEFEAVTT GEMRVGWARP ELRPDVELGA DEL AYVFNG HRGQRWHLGS EPFGRPWQSG DVVGCMIDLT ENTIIFTLNG EVLMSDSGSE TAFREIEIGD GFLPVCSLGP GQVG HLNLG QDVSSLRFFA ICGLQEGFEP FAINMQRPVT TWFSKSLPQF EPVPPEHPHY EVARMDGTVD TPPCLRLAHR TWGSQ NSLV EMLFLRLSLP VQFHQHFRCT AGATPLAPPG LQPPAEDEAR AAEPDPDYEN LRRSAGGWGE AEGGKEGTAK EGTPGG TPQ PGVEAQPVRA ENEKDATTEK NKKRGFLFKA KKAAMMTQPP ATPALPRLPH DVVPADNRDD PEIILNTTTY YYSVRVF AG QEPSCVWVGW VTPDYHQHDM NFDLSKVRAV TVTMGDEQGN VHSSLKCSNC YMVWGGDFVS PGQQGRISHT DLVIGCLV D LATGLMTFTA NGKESNTFFQ VEPNTKLFPA VFVLPTHQNV IQFELGKQKN IMPLSAAMFL SERKNPAPQC PPRLEVQML MPVSWSRMPN HFLQVETRRA GERLGWAVQC QDPLTMMALH IPEENRCMDI LELSERLDLQ RFHSHTLRLY RAVCALGNNR VAHALCSHV DQAQLLHALE DAHLPGPLRA GYYDLLISIH LESACRSRRS MLSEYIVPLT PETRAITLFP PGRKGGNARR H GLPGVGVT TSLRPPHHFS PPCFVAALPA AGVAEAPARL 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分子 #2: Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1B

分子名称: Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: peptidylprolyl isomerase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 11.667305 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列:
GVEIETISPG DGRTFPKKGQ TCVVHYTGML QNGKKFDSSR DRNKPFKFRI GKQEVIKGFE EGAAQMSLGQ RAKLTCTPDV AYGATGHPG VIPPNATLIF DVELLNLE

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分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / : ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #4: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / : CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #5: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / : ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度4.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度名称
20.0 mMMOPSMOPS
600.0 mMKClPotassium chloride
2.0 mMDTTDithiothreitol
0.05 mMCaCl2Calcium chloride
5.0 mMATPAdenosine-5'-triphosphate
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot force 2; blot for 1.0s before plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・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: 11018 / 平均露光時間: 3.12 sec. / 平均電子線量: 53.19 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): 2.5 µm
最小 デフォーカス(公称値): 0.7000000000000001 µm
倍率(公称値): 81000
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

粒子像選択選択した数: 197530
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C4 (4回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.05 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15) / 使用した粒子像数: 84954
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
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:
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-7t65:
Rabbit RyR1 disease mutant Y523S in complex with FKBP12.6 embedded in lipidic nanodisc in the open state

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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://pdbjlvh1.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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