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- EMDB-26455: Cryo-EM structure of a synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-26455
タイトルCryo-EM structure of a synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex class 2
マップデータCryo-EM map of synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex, conformation 1
試料
  • 複合体: ternary complex of Munc18-1 bound to syntaxin-1A and a SNARE motif of synaptobrevin 2
    • タンパク質・ペプチド: Syntaxin-binding protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Syntaxin-1A
    • タンパク質・ペプチド: Synaptobrevin-2
キーワードMunc18 / syntaxin / synaptobrevin / SNARE / membrane fusion / neurotransmitter release / EXOCYTOSIS
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of vesicle docking / regulation of acrosomal vesicle exocytosis / positive regulation of glutamate secretion, neurotransmission / negative regulation of SNARE complex assembly / developmental process involved in reproduction / axon target recognition / exocytic insertion of neurotransmitter receptor to postsynaptic membrane / trans-Golgi Network Vesicle Budding / regulation of vesicle fusion / regulation of delayed rectifier potassium channel activity ...positive regulation of vesicle docking / regulation of acrosomal vesicle exocytosis / positive regulation of glutamate secretion, neurotransmission / negative regulation of SNARE complex assembly / developmental process involved in reproduction / axon target recognition / exocytic insertion of neurotransmitter receptor to postsynaptic membrane / trans-Golgi Network Vesicle Budding / regulation of vesicle fusion / regulation of delayed rectifier potassium channel activity / myosin head/neck binding / Other interleukin signaling / presynaptic dense core vesicle exocytosis / synaptobrevin 2-SNAP-25-syntaxin-1a-complexin I complex / synaptobrevin 2-SNAP-25-syntaxin-1a-complexin II complex / synaptobrevin 2-SNAP-25-syntaxin-1a complex / Glutamate Neurotransmitter Release Cycle / Norepinephrine Neurotransmitter Release Cycle / Acetylcholine Neurotransmitter Release Cycle / Serotonin Neurotransmitter Release Cycle / GABA synthesis, release, reuptake and degradation / Lysosome Vesicle Biogenesis / regulated exocytosis / Dopamine Neurotransmitter Release Cycle / extrinsic component of presynaptic membrane / positive regulation of norepinephrine secretion / positive regulation of catecholamine secretion / synaptic vesicle docking / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / zymogen granule membrane / regulation of synaptic vesicle priming / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / storage vacuole / platelet degranulation / Insertion of tail-anchored proteins into the endoplasmic reticulum membrane / response to gravity / vesicle-mediated transport in synapse / synaptic vesicle maturation / positive regulation of calcium ion-dependent exocytosis / vesicle docking / eosinophil degranulation / presynaptic active zone cytoplasmic component / regulation of exocytosis / secretion by cell / SNAP receptor activity / SNARE complex / chloride channel inhibitor activity / vesicle fusion / positive regulation of mast cell degranulation / regulation of vesicle-mediated transport / calcium-ion regulated exocytosis / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / LGI-ADAM interactions / Clathrin-mediated endocytosis / actomyosin / positive regulation of intracellular protein transport / hormone secretion / neuromuscular synaptic transmission / platelet alpha granule / Golgi to plasma membrane protein transport / neurotransmitter secretion / ATP-dependent protein binding / neuron projection terminus / vesicle docking involved in exocytosis / protein localization to membrane / syntaxin binding / regulation of synaptic vesicle recycling / syntaxin-1 binding / long-term synaptic depression / clathrin-coated vesicle / insulin secretion / SNARE complex assembly / positive regulation of neurotransmitter secretion / neurotransmitter transport / synaptic vesicle priming / myosin binding / parallel fiber to Purkinje cell synapse / exocytosis / phospholipase binding / modulation of excitatory postsynaptic potential / positive regulation of exocytosis / synaptic vesicle exocytosis / protein sumoylation / synaptic vesicle endocytosis / postsynaptic cytosol / positive regulation of excitatory postsynaptic potential / negative regulation of protein-containing complex assembly / presynaptic cytosol / calcium channel inhibitor activity / response to glucose / vesicle-mediated transport / phagocytic vesicle / presynaptic active zone membrane / endomembrane system / cytoplasmic vesicle membrane / SNARE binding / acrosomal vesicle / secretory granule / protein localization to plasma membrane / establishment of localization in cell
類似検索 - 分子機能
Sec1-like, domain 1 / Sec1-like protein / Sec1-like, domain 2 / Sec1-like superfamily / Sec1-like, domain 3a / Sec1 family / Synaptobrevin/Vesicle-associated membrane protein / Synaptobrevin signature. / Syntaxin / Syntaxin N-terminal domain ...Sec1-like, domain 1 / Sec1-like protein / Sec1-like, domain 2 / Sec1-like superfamily / Sec1-like, domain 3a / Sec1 family / Synaptobrevin/Vesicle-associated membrane protein / Synaptobrevin signature. / Syntaxin / Syntaxin N-terminal domain / Syntaxin, N-terminal domain / SNARE domain / Synaptobrevin-like / Syntaxin / Syntaxin/epimorphin, conserved site / Syntaxin / epimorphin family signature. / Synaptobrevin / v-SNARE, coiled-coil homology domain / v-SNARE coiled-coil homology domain profile. / SNARE / Helical region found in SNAREs / t-SNARE coiled-coil homology domain profile. / Target SNARE coiled-coil homology domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Syntaxin-1A / Syntaxin-binding protein 1 / Vesicle-associated membrane protein 2
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å
データ登録者Rizo J / Bai X / Stepien KP / Xu J / Zhang X
資金援助 米国, 6件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R35 NS097333 米国
Robert A. Welch FoundationI-1304 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)S10OD030312-01 米国
Robert A. Welch FoundationI-1441 米国
Robert A. Welch FoundationI-1702 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM130289 米国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2022
タイトル: SNARE assembly enlightened by cryo-EM structures of a synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex.
著者: Karolina P Stepien / Junjie Xu / Xuewu Zhang / Xiao-Chen Bai / Josep Rizo /
要旨: Munc18-1 forms a template to organize assembly of the neuronal SNARE complex that triggers neurotransmitter release, binding first to a closed conformation of syntaxin-1 where its amino-terminal ...Munc18-1 forms a template to organize assembly of the neuronal SNARE complex that triggers neurotransmitter release, binding first to a closed conformation of syntaxin-1 where its amino-terminal region interacts with the SNARE motif, and later binding to synaptobrevin. However, the mechanism of SNARE complex assembly remains unclear. Here, we report two cryo-EM structures of Munc18-1 bound to cross-linked syntaxin-1 and synaptobrevin. The structures allow visualization of how syntaxin-1 opens and reveal how part of the syntaxin-1 amino-terminal region can help nucleate interactions between the amino termini of the syntaxin-1 and synaptobrevin SNARE motifs, while their carboxyl termini bind to distal sites of Munc18-1. These observations, together with mutagenesis, SNARE complex assembly experiments, and fusion assays with reconstituted proteoliposomes, support a model whereby these interactions are critical to initiate SNARE complex assembly and multiple energy barriers enable diverse mechanisms for exquisite regulation of neurotransmitter release.
履歴
登録2022年3月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年4月6日-
マップ公開2022年4月6日-
更新2025年5月14日-
現状2025年5月14日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_26455.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_26455.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 22.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM map of synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex, conformation 1
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.)
1.08 Å/pix.
x 180 pix.
= 194.4 Å		1.08 Å/pix.
x 180 pix.
= 194.4 Å		1.08 Å/pix.
x 180 pix.
= 194.4 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: 1.08 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: 0.05
最小 - 最大-0.34721613 - 0.56915826
平均 (標準偏差)0.0004786197 (±0.013151482)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ180180180
Spacing180180180
セルA=B=C: 194.40001 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: Cryo-EM map of synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex, conformation 1, unfiltered...

ファイルemd_26455_half_map_1.map
注釈Cryo-EM map of synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex, conformation 1, unfiltered half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Cryo-EM map of synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex, conformation 1, unfiltered...

ファイルemd_26455_half_map_2.map
注釈Cryo-EM map of synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex, conformation 1, unfiltered half map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : ternary complex of Munc18-1 bound to syntaxin-1A and a SNARE moti...

全体名称: ternary complex of Munc18-1 bound to syntaxin-1A and a SNARE motif of synaptobrevin 2
要素
  • 複合体: ternary complex of Munc18-1 bound to syntaxin-1A and a SNARE motif of synaptobrevin 2
    • タンパク質・ペプチド: Syntaxin-binding protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Syntaxin-1A
    • タンパク質・ペプチド: Synaptobrevin-2

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超分子 #1: ternary complex of Munc18-1 bound to syntaxin-1A and a SNARE moti...

超分子名称: ternary complex of Munc18-1 bound to syntaxin-1A and a SNARE motif of synaptobrevin 2
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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分子 #1: Syntaxin-binding protein 1

分子名称: Syntaxin-binding protein 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 68.714883 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GSPGISGGGG GIHMAPIGLK AVVGEKIMHD VIKKVKKKGE WKVLVVDQLS MRMLSSCCKM TDIMTEGITI VEDINKRREP LPSLEAVYL ITPSEKSVHS LISDFKDPPT AKYRAAHVFF TDSCPDALFN ELVKSRAAKV IKTLTEINIA FLPYESQVYS L DSADSFQS ...文字列:
GSPGISGGGG GIHMAPIGLK AVVGEKIMHD VIKKVKKKGE WKVLVVDQLS MRMLSSCCKM TDIMTEGITI VEDINKRREP LPSLEAVYL ITPSEKSVHS LISDFKDPPT AKYRAAHVFF TDSCPDALFN ELVKSRAAKV IKTLTEINIA FLPYESQVYS L DSADSFQS FYSPHKAQMK NPILERLAEQ IATLCATLKE YPAVRYRGEY KDNALLAQLI QDKLDAYKAD DPTMGEGPDK AR SQLLILD RGFDPSSPVL HELTFQAMSY DLLPIENDVY KYETSGIGEA RVKEVLLDED DDLWIALRHK HIAEVSQEVT RSL KDFSSS KRMNTGEKTT MRKLSQMLKK MPQYQKELSK YSTHLHLAED CMKHYQGTVD KLCRVEQDLA MGTDAEGEKI KDPM RAIVP ILLDANVSTY DKIRIILLYI FLKNGITEEN LNKLIQHAQI PPEDSEIITN MAHLGVPIVT DSTLRRRSKP ERKER ISEQ TYQLSRWTPI IKDIMEDTIE DKLDTKHYPY ISTRSSASFS TTAVSARYGH WHKNKAPGEY RSGPRLIIFI LGGVSL NEM RCAYEVTQAN GKWEVLIGST HILTPQKLLD TLKKLNKTDE EISS

UniProtKB: Syntaxin-binding protein 1

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分子 #2: Syntaxin-1A

分子名称: Syntaxin-1A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: An 8 residue polyalanine stretch was modeled between I149 and A178 of chain B entity Syntaxin-1A. Side chains in this region were not visible and residue numbers are tentative. While ...詳細: An 8 residue polyalanine stretch was modeled between I149 and A178 of chain B entity Syntaxin-1A. Side chains in this region were not visible and residue numbers are tentative. While processing in OneDep the polyalanine sequence was updated to 162-SEEAADML-169
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 29.221541 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GSKDRTQELR TAKDSDDDDD VTVTVDRDRF MDEFFEQVEE IRGFIDKIAE NVEEVKRKHS AILASPNPDE KTKEELEELM SDIKKTANK VRSKLKSIEQ SIEQEEGLNR SSADLRIRKT QHSTLSRKFV EVMSEYNATQ SDYRERAKGR IQRQLEITGR T TTSEEAAD ...文字列:
GSKDRTQELR TAKDSDDDDD VTVTVDRDRF MDEFFEQVEE IRGFIDKIAE NVEEVKRKHS AILASPNPDE KTKEELEELM SDIKKTANK VRSKLKSIEQ SIEQEEGLNR SSADLRIRKT QHSTLSRKFV EVMSEYNATQ SDYRERAKGR IQRQLEITGR T TTSEEAAD MLESGNPAIF ASGIIMDSSI SKQALSEIET RHSEIIKCEN SIRELHDMFM DMAMLVESQG EMIDRIEYNV EH AVDYVER AVSDTKK

UniProtKB: Syntaxin-1A

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分子 #3: Synaptobrevin-2

分子名称: Synaptobrevin-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 6.645386 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
GSMWNRRLQQ TCAQVDEVVD IMRVNVDKVL ERDQKLSELD DRADALQAGA SQFETSAAK

UniProtKB: Vesicle-associated membrane protein 2

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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7.5 mg/mL
緩衝液pH: 7
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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 - 名称: GIF Bioquantum / 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 K2 QUANTUM (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 実像数: 7401 / 平均電子線量: 60.0 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.6 µm
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: 5819182
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: From RELION
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 345463
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 3次元分類クラス数: 6 / ソフトウェア - 名称: RELION

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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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