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- EMDB-42886: Cryo-EM structure of tau filaments made from jR2R3-P301L peptides... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42886
タイトルCryo-EM structure of tau filaments made from jR2R3-P301L peptides induced with heparin
マップデータ
試料
  • 細胞: Filament of tau jR2R3-P301L peptide indued with heparin
    • タンパク質・ペプチド: Microtubule-associated protein tau
キーワードtau / amyloid / filament / P301L / PROTEIN FIBRIL
機能・相同性
機能・相同性情報


plus-end-directed organelle transport along microtubule / histone-dependent DNA binding / negative regulation of establishment of protein localization to mitochondrion / neurofibrillary tangle / microtubule lateral binding / main axon / axonal transport / tubulin complex / positive regulation of protein localization to synapse / phosphatidylinositol bisphosphate binding ...plus-end-directed organelle transport along microtubule / histone-dependent DNA binding / negative regulation of establishment of protein localization to mitochondrion / neurofibrillary tangle / microtubule lateral binding / main axon / axonal transport / tubulin complex / positive regulation of protein localization to synapse / phosphatidylinositol bisphosphate binding / negative regulation of tubulin deacetylation / generation of neurons / regulation of chromosome organization / rRNA metabolic process / axonal transport of mitochondrion / regulation of mitochondrial fission / axon development / regulation of long-term synaptic depression / central nervous system neuron development / intracellular distribution of mitochondria / regulation of microtubule polymerization / microtubule polymerization / lipoprotein particle binding / minor groove of adenine-thymine-rich DNA binding / negative regulation of mitochondrial membrane potential / dynactin binding / apolipoprotein binding / axolemma / protein polymerization / glial cell projection / negative regulation of mitochondrial fission / Caspase-mediated cleavage of cytoskeletal proteins / regulation of microtubule polymerization or depolymerization / positive regulation of axon extension / neurofibrillary tangle assembly / Activation of AMPK downstream of NMDARs / regulation of cellular response to heat / supramolecular fiber organization / synapse assembly / positive regulation of protein localization / cellular response to brain-derived neurotrophic factor stimulus / somatodendritic compartment / regulation of calcium-mediated signaling / cytoplasmic microtubule organization / positive regulation of microtubule polymerization / axon cytoplasm / stress granule assembly / phosphatidylinositol binding / regulation of microtubule cytoskeleton organization / nuclear periphery / protein phosphatase 2A binding / positive regulation of superoxide anion generation / cellular response to reactive oxygen species / astrocyte activation / Hsp90 protein binding / microglial cell activation / response to lead ion / cellular response to nerve growth factor stimulus / synapse organization / PKR-mediated signaling / protein homooligomerization / regulation of synaptic plasticity / SH3 domain binding / memory / microtubule cytoskeleton organization / cytoplasmic ribonucleoprotein granule / neuron projection development / cell-cell signaling / single-stranded DNA binding / protein-folding chaperone binding / actin binding / cellular response to heat / microtubule cytoskeleton / cell body / growth cone / double-stranded DNA binding / protein-macromolecule adaptor activity / microtubule binding / dendritic spine / sequence-specific DNA binding / amyloid fibril formation / microtubule / learning or memory / neuron projection / regulation of autophagy / membrane raft / axon / negative regulation of gene expression / neuronal cell body / dendrite / DNA damage response / protein kinase binding / enzyme binding / mitochondrion / DNA binding / RNA binding / extracellular region / identical protein binding / nucleus / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Microtubule-associated protein Tau / Microtubule associated protein, tubulin-binding repeat / Tau and MAP protein, tubulin-binding repeat / Tau and MAP proteins tubulin-binding repeat signature. / Tau and MAP proteins tubulin-binding repeat profile. / :
類似検索 - ドメイン・相同性
Microtubule-associated protein tau
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: 3.0 Å
データ登録者Vigers M / Han S
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM136411 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorU24GM129547 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: Water-directed pinning is key to tau prion formation.
著者: Michael P Vigers / Samuel Lobo / Saeed Najafi / Austin Dubose / Karen Tsay / Pritam Ganguly / Andrew P Longhini / Yingying Jin / Steven K Buratto / Kenneth S Kosik / M Scott Shell / Joan-Emma Shea / Songi Han /
要旨: Tau forms fibrillar aggregates that are pathological hallmarks of a family of neurodegenerative diseases known as tauopathies. The synthetic replication of disease-specific fibril structures is a ...Tau forms fibrillar aggregates that are pathological hallmarks of a family of neurodegenerative diseases known as tauopathies. The synthetic replication of disease-specific fibril structures is a critical gap for developing diagnostic and therapeutic tools. This study debuts a strategy of identifying a critical and minimal folding motif in fibrils characteristic of tauopathies and generating seeding-competent fibrils from the isolated tau peptides. The 19-residue jR2R3 peptide (295 to 313) which spans the R2/R3 splice junction of tau, and includes the P301L mutation, is one such peptide that forms prion-competent fibrils. This tau fragment contains the hydrophobic VQIVYK hexapeptide that is part of the core of all known pathological tau fibril structures and an intramolecular counterstrand that stabilizes the strand-loop-strand (SLS) motif observed in 4R tauopathy fibrils. This study shows that P301L exhibits a duality of effects: it lowers the barrier for the peptide to adopt aggregation-prone conformations and enhances the local structuring of water around the mutation site to facilitate site-directed pinning and dewetting around sites 300-301 to achieve in-register stacking of tau to cross β-sheets. We solved a 3 Å cryo-EM structure of jR2R3-P301L fibrils in which each protofilament layer contains two jR2R3-P301L copies, of which one adopts a SLS fold found in 4R tauopathies and the other wraps around the SLS fold to stabilize it, reminiscent of the three- and fourfold structures observed in 4R tauopathies. These jR2R3-P301L fibrils are competent to template full-length 4R tau in a prion-like manner.
履歴
登録2023年11月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年12月11日-
マップ公開2024年12月11日-
更新2025年6月25日-
現状2025年6月25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_42886.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_42886.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
1.06 Å/pix.
x 384 pix.
= 408.576 Å		1.06 Å/pix.
x 384 pix.
= 408.576 Å		1.06 Å/pix.
x 384 pix.
= 408.576 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: 1.064 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: 10.92
最小 - 最大-18.490438000000001 - 36.634253999999999
平均 (標準偏差)0.000000000000272 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 408.576 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: #1

ファイルemd_42886_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: #2

ファイルemd_42886_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 : Filament of tau jR2R3-P301L peptide indued with heparin

全体名称: Filament of tau jR2R3-P301L peptide indued with heparin
要素
  • 細胞: Filament of tau jR2R3-P301L peptide indued with heparin
    • タンパク質・ペプチド: Microtubule-associated protein tau

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超分子 #1: Filament of tau jR2R3-P301L peptide indued with heparin

超分子名称: Filament of tau jR2R3-P301L peptide indued with heparin
タイプ: cell / 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: Microtubule-associated protein tau

分子名称: Microtubule-associated protein tau / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 12 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 2.026359 KDa
配列文字列:
DNIKHVLGGG SVQIVYKPV

UniProtKB: Microtubule-associated protein tau

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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

緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMNH4COOHammonium acetate

詳細: 20mM ammoniium acetate, 50mM NaCl
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: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 撮影したグリッド数: 1 / 平均露光時間: 3.129 sec. / 平均電子線量: 50.0 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 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

最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 2.39 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 179.43 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0) / 使用した粒子像数: 85235
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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