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- EMDB-41915: Cryo-EM structure of human claudin-4 complex with Clostridium per... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41915
タイトルCryo-EM structure of human claudin-4 complex with Clostridium perfringens enterotoxin C-terminal domain and sFab COP-1
マップデータ
試料
  • 複合体: Human claudin-4 complex with Clostridium perfringens enterotoxin C-terminal domain and sFab COP-1
    • タンパク質・ペプチド: Claudin-4
    • タンパク質・ペプチド: Heat-labile enterotoxin B chain
    • タンパク質・ペプチド: COP-1 sFab Light Chain
    • タンパク質・ペプチド: COP-1 sFab Heavy Chain
  • リガンド: Lauryl Maltose Neopentyl Glycol
キーワードClaudin / Fab / Toxin / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


paracellular transport / calcium-independent cell-cell adhesion via plasma membrane cell-adhesion molecules / Tight junction interactions / bicellular tight junction assembly / apicolateral plasma membrane / regulation of cell morphogenesis / tight junction / positive regulation of wound healing / renal absorption / chloride channel activity ...paracellular transport / calcium-independent cell-cell adhesion via plasma membrane cell-adhesion molecules / Tight junction interactions / bicellular tight junction assembly / apicolateral plasma membrane / regulation of cell morphogenesis / tight junction / positive regulation of wound healing / renal absorption / chloride channel activity / chloride channel complex / bicellular tight junction / lateral plasma membrane / establishment of skin barrier / response to progesterone / basal plasma membrane / female pregnancy / circadian rhythm / transmembrane signaling receptor activity / cell-cell junction / toxin activity / cell adhesion / positive regulation of cell migration / apical plasma membrane / structural molecule activity / extracellular region / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Claudin-4 / Claudin / Claudin, conserved site / Claudin family signature. / Clostridium enterotoxin / Clostridium enterotoxin / PMP-22/EMP/MP20/Claudin family / PMP-22/EMP/MP20/Claudin superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Claudin-4 / Heat-labile enterotoxin B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Clostridium perfringens (ウェルシュ菌) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.3 Å
データ登録者Vecchio AJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM138368 米国
引用
ジャーナル: Commun Biol / 年: 2024
タイトル: Structural and biophysical insights into targeting of claudin-4 by a synthetic antibody fragment.
著者: Satchal K Erramilli / Pawel K Dominik / Chinemerem P Ogbu / Anthony A Kossiakoff / Alex J Vecchio /
要旨: Claudins are a 27-member family of ~25 kDa membrane proteins that integrate into tight junctions to form molecular barriers at the paracellular spaces between endothelial and epithelial cells. As ...Claudins are a 27-member family of ~25 kDa membrane proteins that integrate into tight junctions to form molecular barriers at the paracellular spaces between endothelial and epithelial cells. As the backbone of tight junction structure and function, claudins are attractive targets for modulating tissue permeability to deliver drugs or treat disease. However, structures of claudins are limited due to their small sizes and physicochemical properties-these traits also make therapy development a challenge. Here we report the development of a synthetic antibody fragment (sFab) that binds human claudin-4 and the determination of a high-resolution structure of it bound to claudin-4/enterotoxin complexes using cryogenic electron microscopy. Structural and biophysical results reveal this sFabs mechanism of select binding to human claudin-4 over other homologous claudins and establish the ability of sFabs to bind hard-to-target claudins to probe tight junction structure and function. The findings provide a framework for tight junction modulation by sFabs for tissue-selective therapies.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2023
タイトル: Cryo-EM structures of a synthetic antibody against 22 kDa claudin-4 reveal its complex with
著者: Erramilli SK / Dominik PK / Ogbu CP / Kossiakoff AA / Vecchio AJ
履歴
登録2023年9月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年9月27日-
マップ公開2023年9月27日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30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_41915.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_41915.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 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.)
0.51 Å/pix.
x 512 pix.
= 259.584 Å		0.51 Å/pix.
x 512 pix.
= 259.584 Å		0.51 Å/pix.
x 512 pix.
= 259.584 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: 0.507 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: 0.03
最小 - 最大-0.031891707 - 0.08482177
平均 (標準偏差)0.00014671533 (±0.003031392)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 259.584 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_41915_msk_1.map
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: #2

ファイルemd_41915_half_map_1.map
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: #1

ファイルemd_41915_half_map_2.map
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 : Human claudin-4 complex with Clostridium perfringens enterotoxin ...

全体名称: Human claudin-4 complex with Clostridium perfringens enterotoxin C-terminal domain and sFab COP-1
要素
  • 複合体: Human claudin-4 complex with Clostridium perfringens enterotoxin C-terminal domain and sFab COP-1
    • タンパク質・ペプチド: Claudin-4
    • タンパク質・ペプチド: Heat-labile enterotoxin B chain
    • タンパク質・ペプチド: COP-1 sFab Light Chain
    • タンパク質・ペプチド: COP-1 sFab Heavy Chain
  • リガンド: Lauryl Maltose Neopentyl Glycol

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超分子 #1: Human claudin-4 complex with Clostridium perfringens enterotoxin ...

超分子名称: Human claudin-4 complex with Clostridium perfringens enterotoxin C-terminal domain and sFab COP-1
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
詳細: Assembled complex of 4 proteins (Fab is 2 proteins) expressed from insect cells and E coli
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 100 KDa

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分子 #1: Claudin-4

分子名称: Claudin-4 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 22.613852 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: MASMGLQVMG IALAVLGWLA VMLCCALPMW RVTAFIGSNI VTSQTIWEGL WMNCVVQSTG QMQCKVYDSL LALPQDLQAA RALVIISII VAALGVLLSV VGGKCTNCLE DESAKAKTMI VAGVVFLLAG LMVIVPVSWT AHNIIQDFYN PLVASGQKRE M GASLYVGW ...文字列:
MASMGLQVMG IALAVLGWLA VMLCCALPMW RVTAFIGSNI VTSQTIWEGL WMNCVVQSTG QMQCKVYDSL LALPQDLQAA RALVIISII VAALGVLLSV VGGKCTNCLE DESAKAKTMI VAGVVFLLAG LMVIVPVSWT AHNIIQDFYN PLVASGQKRE M GASLYVGW AASGLLLLGG GLLCCNCPPR TDKPYSAKYS AARSAAASNY VGLVPR

UniProtKB: Claudin-4

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分子 #2: Heat-labile enterotoxin B chain

分子名称: Heat-labile enterotoxin B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Clostridium perfringens (ウェルシュ菌)
分子量理論値: 14.044594 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列:
GSDEILDLAA ATERLNLTDA LNSNPAGNLY DWRSSNSYPW TQKLNLHLTI TATGQKYRIL ASKIVDFNIY SNNFNNLVKL EQSLGDGVK DHYVDISLDA GQYVLVMKAN SSYSGNYPYS ILFQKF

UniProtKB: Heat-labile enterotoxin B chain

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分子 #3: COP-1 sFab Light Chain

分子名称: COP-1 sFab Light Chain / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 23.258783 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQSSSSLITF GQGTKVEIKR TVAAPSVFIF PPSDSQLKSG TASVVCLLNN FYPREAKVQW KVDNALQSGN S QESVTEQD ...文字列:
SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQSSSSLITF GQGTKVEIKR TVAAPSVFIF PPSDSQLKSG TASVVCLLNN FYPREAKVQW KVDNALQSGN S QESVTEQD SKDSTYSLSS TLTLSKADYE KHKVYACEVT HQGLSSPVTK SFNRGEC

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分子 #4: COP-1 sFab Heavy Chain

分子名称: COP-1 sFab Heavy Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 28.064498 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKKNIAFLLA SMFVFSIATN AYAEISEVQL VESGGGLVQP GGSLRLSCAA SGFNFSSSYI HWVRQAPGKG LEWVASISSS SGSTSYADS VKGRFTISAD TSKNTAYLQM NSLRAEDTAV YYCARWFHPW WWWEYLFRGA IDYWGQGTLV TVSSASTKGP S VFPLAPSS ...文字列:
MKKNIAFLLA SMFVFSIATN AYAEISEVQL VESGGGLVQP GGSLRLSCAA SGFNFSSSYI HWVRQAPGKG LEWVASISSS SGSTSYADS VKGRFTISAD TSKNTAYLQM NSLRAEDTAV YYCARWFHPW WWWEYLFRGA IDYWGQGTLV TVSSASTKGP S VFPLAPSS KSTSGGTAAL GCLVKDYFPE PVTVSWNSGA LTSGVHTFPA VLQSSGLYSL SSVVTVPSSS LGTQTYICNV NH KPSNTKV DKKVEPKSCD KTHT

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分子 #5: Lauryl Maltose Neopentyl Glycol

分子名称: Lauryl Maltose Neopentyl Glycol / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: AV0
分子量理論値: 1.005188 KDa
Chemical component information

ChemComp-AV0:
Lauryl Maltose Neopentyl Glycol / ラウリルマルト-スネオペンチルグリコ-ル

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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6 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 20 mM Hepes pH 7.4, 100 mM NaCl, and 0.003% LMNG
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 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 / 前処理 - 時間: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 278 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
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: 1073 / 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）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 92000
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: 37586
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7kp4

最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 37296
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類クラス数: 1 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
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:

7kp4


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

PDB-8u5b:
Cryo-EM structure of human claudin-4 complex with Clostridium perfringens enterotoxin C-terminal domain and sFab COP-1

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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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