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- EMDB-31753: Cryo-EM structure of Patched in lipid nanodisc - the wildtype, 3.... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-31753
タイトルCryo-EM structure of Patched in lipid nanodisc - the wildtype, 3.5 angstrom (re-processed with dataset of 7dzq)
マップデータ
試料
  • 複合体: Ptc1 in lipid nanodisc
    • タンパク質・ペプチド: Protein patched homolog 1,Protein patched homolog 1
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: (2S)-2-azanyl-3-[[(2S)-3-butanoyloxy-2-dec-9-enoyloxy-propoxy]-oxidanyl-phosphoryl]oxy-propanoic acid
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードCaveolae / Hedgehog signaling / Lipid nanodisc / Patched / Ptc1 dimer / membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


Ligand-receptor interactions / Activation of SMO / neural plate axis specification / response to chlorate / cell differentiation involved in kidney development / hedgehog receptor activity / cell proliferation involved in metanephros development / neural tube formation / smoothened binding / hedgehog family protein binding ...Ligand-receptor interactions / Activation of SMO / neural plate axis specification / response to chlorate / cell differentiation involved in kidney development / hedgehog receptor activity / cell proliferation involved in metanephros development / neural tube formation / smoothened binding / hedgehog family protein binding / hindlimb morphogenesis / Hedgehog 'on' state / epidermal cell fate specification / spinal cord motor neuron differentiation / prostate gland development / Hedgehog 'off' state / patched binding / negative regulation of cell division / somite development / smooth muscle tissue development / dorsal/ventral neural tube patterning / pharyngeal system development / cellular response to cholesterol / mammary gland duct morphogenesis / pattern specification process / mammary gland epithelial cell differentiation / cell fate determination / commissural neuron axon guidance / metanephric collecting duct development / mammary gland development / dorsal/ventral pattern formation / regulation of growth / embryonic limb morphogenesis / negative regulation of multicellular organism growth / branching involved in ureteric bud morphogenesis / cholesterol binding / positive regulation of epidermal cell differentiation / dendritic growth cone / keratinocyte proliferation / spermatid development / positive regulation of cholesterol efflux / epidermis development / negative regulation of keratinocyte proliferation / embryonic organ development / response to retinoic acid / negative regulation of osteoblast differentiation / response to mechanical stimulus / axonal growth cone / heart morphogenesis / negative regulation of stem cell proliferation / liver regeneration / cyclin binding / regulation of mitotic cell cycle / animal organ morphogenesis / epithelial cell proliferation / stem cell proliferation / protein localization to plasma membrane / negative regulation of smoothened signaling pathway / neural tube closure / brain development / caveola / protein processing / negative regulation of epithelial cell proliferation / apical part of cell / response to estradiol / glucose homeostasis / heparin binding / regulation of cell population proliferation / regulation of protein localization / midbody / in utero embryonic development / postsynaptic membrane / cilium / response to xenobiotic stimulus / negative regulation of cell population proliferation / negative regulation of DNA-templated transcription / positive regulation of DNA-templated transcription / protein-containing complex binding / perinuclear region of cytoplasm / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / Golgi apparatus / signal transduction / extracellular region / zinc ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Transmembrane receptor, patched / : / Sterol-sensing domain of SREBP cleavage-activation / Sterol-sensing domain (SSD) profile. / Sterol-sensing domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Protein patched homolog 1
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
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Luo Y / Zhao Y
資金援助 中国, 4件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31570748 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)U1632127 中国
Chinese Academy of SciencesXDB37020204 中国
Chinese Academy of SciencesQYZDB-SSW-SMC037 中国
引用ジャーナル: Structure / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM study of patched in lipid nanodisc suggests a structural basis for its clustering in caveolae.
著者: Yitian Luo / Guoyue Wan / Xiang Zhang / Xuan Zhou / Qiuwen Wang / Jialin Fan / Hongmin Cai / Liya Ma / Hailong Wu / Qianhui Qu / Yao Cong / Yun Zhao / Dianfan Li /
要旨: The 12-transmembrane protein Patched (Ptc1) acts as a suppressor for Hedgehog (Hh) signaling by depleting sterols in the cytoplasmic membrane leaflet that are required for the activation of ...The 12-transmembrane protein Patched (Ptc1) acts as a suppressor for Hedgehog (Hh) signaling by depleting sterols in the cytoplasmic membrane leaflet that are required for the activation of downstream regulators. The positive modulator Hh inhibits Ptc1's transporter function by binding to Ptc1 and its co-receptors, which are locally concentrated in invaginated microdomains known as caveolae. Here, we reconstitute the mouse Ptc1 into lipid nanodiscs and determine its structure using single-particle cryoelectron microscopy. The structure is overall similar to those in amphipol and detergents but displays various conformational differences in the transmembrane region. Although most particles show monomers, we observe Ptc1 dimers with distinct interaction patterns and different membrane curvatures, some of which are reminiscent of caveolae. We find that an extramembranous "hand-shake" region rich in hydrophobic and aromatic residues mediates inter-Ptc1 interactions under different membrane curvatures. Our data provide a plausible framework for Ptc1 clustering in the highly curved caveolae.
履歴
登録2021年8月20日-
置き換え2021年9月22日ID: EMD-30928
ヘッダ(付随情報) 公開2021年9月22日-
マップ公開2021年9月22日-
更新2025年3月19日-
現状2025年3月19日処理サイト: PDBj / 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: 0.355
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.355
  • 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-7v6y
  • 表面レベル: 0.355
  • 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-7v6y
  • 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_31753.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_31753.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 70.2 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.)
0.82 Å/pix.
x 264 pix.
= 216.48 Å		0.82 Å/pix.
x 264 pix.
= 216.48 Å		0.82 Å/pix.
x 264 pix.
= 216.48 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: 0.82 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: 0.355 / ムービー #1: 0.355
最小 - 最大-2.5728045 - 4.252389
平均 (標準偏差)0.001684434 (±0.074830465)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ264264264
Spacing264264264
セルA=B=C: 216.48 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.820.820.82
M x/y/z264264264
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z216.480216.480216.480
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-140-140-140
NX/NY/NZ280280280
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS264264264
D min/max/mean-2.5734.2520.002

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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 : Ptc1 in lipid nanodisc

全体名称: Ptc1 in lipid nanodisc
要素
  • 複合体: Ptc1 in lipid nanodisc
    • タンパク質・ペプチド: Protein patched homolog 1,Protein patched homolog 1
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: (2S)-2-azanyl-3-[[(2S)-3-butanoyloxy-2-dec-9-enoyloxy-propoxy]-oxidanyl-phosphoryl]oxy-propanoic acid
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Ptc1 in lipid nanodisc

超分子名称: Ptc1 in lipid nanodisc / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 160 kDa/nm

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分子 #1: Protein patched homolog 1,Protein patched homolog 1

分子名称: Protein patched homolog 1,Protein patched homolog 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 121.637617 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGSASAGNAA GALGRQAGGG RRRRTGGPHR AAPDRDYLHR PSYCDAAFAL EQISKGKATG RKAPLWLRAK FQRLLFKLGC YIQKNCGKF LVVGLLIFGA FAVGLKAANL ETNVEELWVE VGGRVSRELN YTRQKIGEEA MFNPQLMIQT PKEEGANVLT T EALLQHLD ...文字列:
MGSASAGNAA GALGRQAGGG RRRRTGGPHR AAPDRDYLHR PSYCDAAFAL EQISKGKATG RKAPLWLRAK FQRLLFKLGC YIQKNCGKF LVVGLLIFGA FAVGLKAANL ETNVEELWVE VGGRVSRELN YTRQKIGEEA MFNPQLMIQT PKEEGANVLT T EALLQHLD SALQASRVHV YMYNRQWKLE HLCYKSGELI TETGYMDQII EYLYPCLIIT PLDCFWEGAK LQSGTAYLLG KP PLRWTNF DPLEFLEELK KINYQVDSWE EMLNKAEVGH GYMDRPCLNP ADPDCPATAP NKNSTKPLDV ALVLNGGCQG LSR KYMHWQ EELIVGGTVK NATGKLVSAH ALQTMFQLMT PKQMYEHFRG YDYVSHINWN EDRAAAILEA WQRTYVEVVH QSVA PNSTQ KVLPFTTTTL DDILKSFSDV SVIRVASGYL LMLAYACLTM LRWDCSKSQG AVGLAGVLLV ALSVAAGLGL CSLIG ISFN AATTQVLPFL ALGVGVDDVF LLAHAFSETG QNKRIPFEDR TGECLKRTGA SVALTSISNV TAFFMAALIP IPALRA FSL QAAVVVVFNF AMVLLIFPAI LSMDLYRRED RRLDIFCCFT SPCVSRVIQV EPQEPPCTKW TLSSFAEKHY APFLLKP KA KVVVILLFLG LLGVSLYGTT RVRDGLDLTD IVPRETREYD FIAAQFKYFS FYNMYIVTQK ADYPNIQHLL YDLHKSFS N VKYVMLEENK QLPQMWLHYF RDWLQGLQDA FDSDWETGRI MPNNYKNGSD DGVLAYKLLV QTGSRDKPID ISQLTKQRL VDADGIINPS AFYIYLTAWV SNDPVAYAAS QANIRPHRPE WVHDKADYMP ETRLRIPAAE PIEYAQFPFY LNGLRDTSDF VEAIEKVRV ICNNYTSLGL SSYPNGYPFL FWEQYISLRH WLLLSISVVL ACTFLVCAVF LLNPWTAGII VMVLALMTVE L FGMMGLIG IKLSAVPVVI LIASVGIGVE FTVHVALAFL TAIGDKNHRA MLALEHMFAP VLDGAVSTLL GVLMLAGSEF DF IVRYFFA VLAILTVLGV LNGLVLLPVL LSFFGPCPEV SPANGTLEVL FQG

UniProtKB: Protein patched homolog 1, Protein patched homolog 1

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分子 #3: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL

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分子 #4: (2S)-2-azanyl-3-[[(2S)-3-butanoyloxy-2-dec-9-enoyloxy-propoxy]-ox...

分子名称: (2S)-2-azanyl-3-[[(2S)-3-butanoyloxy-2-dec-9-enoyloxy-propoxy]-oxidanyl-phosphoryl]oxy-propanoic acid
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: 5VI
分子量理論値: 481.474 Da
Chemical component information

ChemComp-5VI:
(2S)-2-azanyl-3-[[(2S)-3-butanoyloxy-2-dec-9-enoyloxy-propoxy]-oxidanyl-phosphoryl]oxy-propanoic acid

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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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8.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMHEPES(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)
0.5 mMCaCl2calsium chloride
0.1 mMEDTAEthylenediaminetetraacetic acid
0.2 mMTCEPtris(2-carboxyethyl)phosphine
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
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 平均露光時間: 2.23 sec. / 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C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 1.1 µm / 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）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 120000
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: 1363356
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成アルゴリズム: BACK PROJECTION / 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: cryoSPARC (ver. 3.2) / 使用した粒子像数: 172299
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
Projection matching processing - Number reference projections: 1
ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)
最終 3次元分類クラス数: 2 / 平均メンバー数/クラス: 174964 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6mg8


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 57.04
得られたモデル

PDB-7v6y:
Cryo-EM structure of Patched in lipid nanodisc - the wildtype, 3.5 angstrom (re-processed with dataset of 7dzq)

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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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