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万見
- EMDB-43349: CryoEM structure of human S-OPA1 assembled on lipid membrane cont... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43349
タイトルCryoEM structure of human S-OPA1 assembled on lipid membrane containing brominated cardiolipin in membrane-adjacent state
マップデータ
試料
  • 複合体: OPA1
    • タンパク質・ペプチド: Dynamin-like 120 kDa protein, mitochondrial
キーワードGTPase / polymer / filament / membrane / remodeling / fusion / mitochondria / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Regulation of Apoptosis / mitochondrial inner membrane fusion / membrane tubulation / membrane bending activity / inner mitochondrial membrane organization / GTPase-dependent fusogenic activity / dynamin GTPase / cristae formation / peroxisome fission / : ...Regulation of Apoptosis / mitochondrial inner membrane fusion / membrane tubulation / membrane bending activity / inner mitochondrial membrane organization / GTPase-dependent fusogenic activity / dynamin GTPase / cristae formation / peroxisome fission / : / phosphatidic acid binding / cardiolipin binding / mitochondrial fission / GTP metabolic process / mitochondrial fusion / axonal transport of mitochondrion / negative regulation of release of cytochrome c from mitochondria / mitochondrial crista / intracellular distribution of mitochondria / positive regulation of interleukin-17 production / protein complex oligomerization / positive regulation of T-helper 17 cell lineage commitment / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / visual perception / axon cytoplasm / Mitochondrial protein degradation / mitochondrion organization / neural tube closure / mitochondrial membrane / mitochondrial intermembrane space / endocytosis / cellular senescence / microtubule binding / microtubule / mitochondrial outer membrane / mitochondrial inner membrane / GTPase activity / apoptotic process / dendrite / negative regulation of apoptotic process / GTP binding / magnesium ion binding / mitochondrion / nucleoplasm / membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Dynamin-like GTPase OPA1, C-terminal / Dynamin-like GTPase OPA1 C-terminal / Dynamin, GTPase domain / Dynamin, GTPase / Dynamin / Dynamin-type guanine nucleotide-binding (G) domain / Dynamin-type guanine nucleotide-binding (G) domain profile. / Dynamin, N-terminal / Dynamin family / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Dynamin-like GTPase OPA1, mitochondrial
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: 6.4 Å
データ登録者Zuccaro KE / Aydin H
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM150942 米国
American Heart Association23POST1020756 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Cardiolipin dynamics promote membrane remodeling by mitochondrial OPA1.
著者: Sirikrishna Thatavarthy / Luciano A Abriata / Fernando Teixeira Pinto Meireles / Kelly E Zuccaro / Akhil Gargey Iragavarapu / Gabriela May Sullivan / Frank R Moss / Adam Frost / Matteo Dal ...著者: Sirikrishna Thatavarthy / Luciano A Abriata / Fernando Teixeira Pinto Meireles / Kelly E Zuccaro / Akhil Gargey Iragavarapu / Gabriela May Sullivan / Frank R Moss / Adam Frost / Matteo Dal Peraro / Halil Aydin /
要旨: Cardiolipin is a mitochondria-specific phospholipid that forms heterotypic interactions with membrane-shaping proteins and regulates the dynamic remodeling and function of mitochondria. However, the ...Cardiolipin is a mitochondria-specific phospholipid that forms heterotypic interactions with membrane-shaping proteins and regulates the dynamic remodeling and function of mitochondria. However, the precise mechanisms through which cardiolipin influences mitochondrial morphology are not well understood. In this study, employing molecular dynamics simulations, we determined that cardiolipin molecules extensively engage with the paddle domain of mitochondrial fusion protein OPA1, which controls membrane-shaping mechanisms. Structure-function analysis confirmed the interactions between cardiolipin and two conserved motifs of OPA1 at the membrane-binding sites. We further developed a bromine-labeled cardiolipin probe to enhance cryoEM contrast and characterized the structure of OPA1 assemblies bound to the cardiolipin brominated lipid bilayers. Our images provide direct evidence of cardiolipin enrichment within the OPA1-binding leaflet. Last, we observed a decrease in membrane remodeling activity for OPA1 in lipid compositions with increasing concentrations of monolyso-cardiolipin. This suggests that the partial replacement of cardiolipin by monolyso-cardiolipin, as observed in Barth syndrome, alters the malleability of the membrane and compromises proper remodeling. Together, these data provide insights into how biological membranes regulate the mechanisms governing mitochondrial homeostasis.
履歴
登録2024年1月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年10月8日-
マップ公開2025年10月8日-
更新2025年10月8日-
現状2025年10月8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_43349.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_43349.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 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.)
1.67 Å/pix.
x 420 pix.
= 700.56 Å		1.67 Å/pix.
x 420 pix.
= 700.56 Å		1.67 Å/pix.
x 420 pix.
= 700.56 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: 1.668 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: 0.009
最小 - 最大-0.042212784 - 0.0813403
平均 (標準偏差)0.000007755032 (±0.0050123804)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ420420420
Spacing420420420
セルA=B=C: 700.56 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_43349_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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追加マップ: #1

ファイルemd_43349_additional_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_43349_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_43349_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 : OPA1

全体名称: OPA1
要素
  • 複合体: OPA1
    • タンパク質・ペプチド: Dynamin-like 120 kDa protein, mitochondrial

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超分子 #1: OPA1

超分子名称: OPA1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Uniprot ID: O60313 - HUMAN OPA1, Dynamin-like 120 kDa protein, mitochondrial
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 820 KDa

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分子 #1: Dynamin-like 120 kDa protein, mitochondrial

分子名称: Dynamin-like 120 kDa protein, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: dynamin GTPase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 111.804789 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MWRLRRAAVA CEVCQSLVKH SSGIKGSLPL QKLHLVSRSI YHSHHPTLKL QRPQLRTSFQ QFSSLTNLPL RKLKFSPIKY GYQPRRNFW PARLATRLLK LRYLILGSAV GGGYTAKKTF DQWKDMIPDL SEYKWIVPDI VWEIDEYIDF EKIRKALPSS E DLVKLAPD ...文字列:
MWRLRRAAVA CEVCQSLVKH SSGIKGSLPL QKLHLVSRSI YHSHHPTLKL QRPQLRTSFQ QFSSLTNLPL RKLKFSPIKY GYQPRRNFW PARLATRLLK LRYLILGSAV GGGYTAKKTF DQWKDMIPDL SEYKWIVPDI VWEIDEYIDF EKIRKALPSS E DLVKLAPD FDKIVESLSL LKDFFTSGSP EETAFRATDR GSESDKHFRK VSDKEKIDQL QEELLHTQLK YQRILERLEK EN KELRKLV LQKDDKGIHH RKLKKSLIDM YSEVLDVLSD YDASYNTQDH LPRVVVVGDQ SAGKTSVLEM IAQARIFPRG SGE MMTRSP VKVTLSEGPH HVALFKDSSR EFDLTKEEDL AALRHEIELR MRKNVKEGCT VSPETISLNV KGPGLQRMVL VDLP GVINT VTSGMAPDTK ETIFSISKAY MQNPNAIILC IQDGSVDAER SIVTDLVSQM DPHGRRTIFV LTKVDLAEKN VASPS RIQQ IIEGKLFPMK ALGYFAVVTG KGNSSESIEA IREYEEEFFQ NSKLLKTSML KAHQVTTRNL SLAVSDCFWK MVRESV EQQ ADSFKATRFN LETEWKNNYP RLRELDRNEL FEKAKNEILD EVISLSQVTP KHWEEILQQS LWERVSTHVI ENIYLPA AQ TMNSGTFNTT VDIKLKQWTD KQLPNKAVEV AWETLQEEFS RFMTEPKGKE HDDIFDKLKE AVKEESIKRH KWNDFAED S LRVIQHNALE DRSISDKQQW DAAIYFMEEA LQARLKDTEN AIENMVGPDW KKRWLYWKNR TQEQCVHNET KNELEKMLK CNEEHPAYLA SDEITTVRKN LESRGVEVDP SLIKDTWHQV YRRHFLKTAL NHCNLCRRGF YYYQRHFVDS ELECNDVVLF WRIQRMLAI TANTLRQQLT NTEVRRLEKN VKEVLEDFAE DGEKKIKLLT GKRVQLAEDL KKVREIQEKL DAFIEALHQE K

UniProtKB: Dynamin-like GTPase OPA1, mitochondrial

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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

濃度1.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200
凍結凍結剤: ETHANE

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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 K3 (6k x 4k) / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 82.0 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）: 1.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
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: 7.69 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 128.642 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.4 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: 11469
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Featureless cylinder
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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