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- EMDB-43514: SPOT-RASTR - a cryo-EM specimen preparation technique that overco... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43514
タイトルSPOT-RASTR - a cryo-EM specimen preparation technique that overcomes problems with preferred orientation and the air/water interface
マップデータ
試料
  • 複合体: Beta-galactosidase on lipid tubes surface
    • タンパク質・ペプチド: Beta-galactosidase
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードglycoside hydrolase / lipid binding / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


lactose catabolic process / beta-galactosidase complex / beta-galactosidase / beta-galactosidase activity / carbohydrate binding / magnesium ion binding
類似検索 - 分子機能
Glycoside hydrolase, family 2, beta-galactosidase / Beta galactosidase small chain/ domain 5 / Beta-galactosidase, domain 4 / Beta galactosidase small chain / Beta-galactosidase, domain 4 / Beta galactosidase small chain / : / Glycoside hydrolase, family 2, active site / Glycosyl hydrolases family 2 acid/base catalyst. / Glycoside hydrolase, family 2, conserved site ...Glycoside hydrolase, family 2, beta-galactosidase / Beta galactosidase small chain/ domain 5 / Beta-galactosidase, domain 4 / Beta galactosidase small chain / Beta-galactosidase, domain 4 / Beta galactosidase small chain / : / Glycoside hydrolase, family 2, active site / Glycosyl hydrolases family 2 acid/base catalyst. / Glycoside hydrolase, family 2, conserved site / Glycosyl hydrolases family 2 signature 1. / Glycoside hydrolase, family 2 / Glycosyl hydrolases family 2, sugar binding domain / Glycoside hydrolase family 2, catalytic domain / Glycosyl hydrolases family 2, sugar binding domain / Glycosyl hydrolases family 2, TIM barrel domain / Glycoside hydrolase, family 2, immunoglobulin-like beta-sandwich / Glycosyl hydrolases family 2 / Beta-Galactosidase/glucuronidase domain superfamily / Glycoside hydrolase-type carbohydrate-binding / Galactose mutarotase-like domain superfamily / Galactose-binding-like domain superfamily / Glycoside hydrolase superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Beta-galactosidase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.58 Å
データ登録者Esfahani BG / Randolph P / Peng R / Grant T / Stroupe ME / Stagg SM
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM148734 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM148734 米国
引用ジャーナル: PNAS Nexus / 年: 2024
タイトル: SPOT-RASTR-A cryo-EM specimen preparation technique that overcomes problems with preferred orientation and the air/water interface.
著者: Behrouz G Esfahani / Peter S Randolph / Ruizhi Peng / Timothy Grant / M Elizabeth Stroupe / Scott M Stagg /
要旨: In cryogenic electron microscopy (cryo-EM), specimen preparation remains a bottleneck despite recent advancements. Classical plunge freezing methods often result in issues like aggregation and ...In cryogenic electron microscopy (cryo-EM), specimen preparation remains a bottleneck despite recent advancements. Classical plunge freezing methods often result in issues like aggregation and preferred orientations at the air/water interface. Many alternative methods have been proposed, but there remains a lack a universal solution, and multiple techniques are often required for challenging samples. Here, we demonstrate the use of lipid nanotubes with nickel NTA headgroups as a platform for cryo-EM sample preparation. His-tagged specimens of interest are added to the tubules, and they can be frozen by conventional plunge freezing. We show that the nanotubes protect samples from the air/water interface and promote a wider range of orientations. The reconstruction of average subtracted tubular regions (RASTR) method allows for the removal of the nanotubule signal from the cryo-EM images resulting in isolated images of specimens of interest. Testing with β-galactosidase validates the method's ability to capture particles at lower concentrations, overcome preferred orientations, and achieve near-atomic resolution reconstructions. Since the nanotubules can be identified and targeted automatically at low magnification, the method enables fully automated data collection. Furthermore, the particles on the tubes can be automatically identified and centered using 2D classification enabling particle picking without requiring prior information. Altogether, our approach that we call specimen preparation on a tube RASTR holds promise for overcoming air-water interface and preferred orientation challenges and offers the potential for fully automated cryo-EM data collection and structure determination.
履歴
登録2024年1月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年8月21日-
マップ公開2024年8月21日-
更新2025年5月28日-
現状2025年5月28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_43514.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_43514.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 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.)
1.44 Å/pix.
x 192 pix.
= 276.48 Å		1.44 Å/pix.
x 192 pix.
= 276.48 Å		1.44 Å/pix.
x 192 pix.
= 276.48 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: 1.44 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: 0.11
最小 - 最大-0.0017734601 - 1.815375
平均 (標準偏差)0.0048684645 (±0.052382216)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 276.48 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_43514_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_43514_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 : Beta-galactosidase on lipid tubes surface

全体名称: Beta-galactosidase on lipid tubes surface
要素
  • 複合体: Beta-galactosidase on lipid tubes surface
    • タンパク質・ペプチド: Beta-galactosidase
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Beta-galactosidase on lipid tubes surface

超分子名称: Beta-galactosidase on lipid tubes surface / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 466 KDa

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分子 #1: Beta-galactosidase

分子名称: Beta-galactosidase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: beta-galactosidase
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 116.370188 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MITDSLAVVL QRRDWENPGV TQLNRLAAHP PFASWRNSEE ARTDRPSQQL RSLNGEWRFA WFPAPEAVPE SWLECDLPEA DTVVVPSNW QMHGYDAPIY TNVTYPITVN PPFVPTENPT GCYSLTFNVD ESWLQEGQTR IIFDGVNSAF HLWCNGRWVG Y GQDSRLPS ...文字列:
MITDSLAVVL QRRDWENPGV TQLNRLAAHP PFASWRNSEE ARTDRPSQQL RSLNGEWRFA WFPAPEAVPE SWLECDLPEA DTVVVPSNW QMHGYDAPIY TNVTYPITVN PPFVPTENPT GCYSLTFNVD ESWLQEGQTR IIFDGVNSAF HLWCNGRWVG Y GQDSRLPS EFDLSAFLRA GENRLAVMVL RWSDGSYLED QDMWRMSGIF RDVSLLHKPT TQISDFHVAT RFNDDFSRAV LE AEVQMCG ELRDYLRVTV SLWQGETQVA SGTAPFGGEI IDERGGYADR VTLRLNVENP KLWSAEIPNL YRAVVELHTA DGT LIEAEA CDVGFREVRI ENGLLLLNGK PLLIRGVNRH EHHPLHGQVM DEQTMVQDIL LMKQNNFNAV RCSHYPNHPL WYTL CDRYG LYVVDEANIE THGMVPMNRL TDDPRWLPAM SERVTRMVQR DRNHPSVIIW SLGNESGHGA NHDALYRWIK SVDPS RPVQ YEGGGADTTA TDIICPMYAR VDEDQPFPAV PKWSIKKWLS LPGETRPLIL CEYAHAMGNS LGGFAKYWQA FRQYPR LQG GFVWDWVDQS LIKYDENGNP WSAYGGDFGD TPNDRQFCMN GLVFADRTPH PALTEAKHQQ QFFQFRLSGQ TIEVTSE YL FRHSDNELLH WMVALDGKPL ASGEVPLDVA PQGKQLIELP ELPQPESAGQ LWLTVRVVQP NATAWSEAGH ISAWQQWR L AENLSVTLPA ASHAIPHLTT SEMDFCIELG NKRWQFNRQS GFLSQMWIGD KKQLLTPLRD QFTRAPLDND IGVSEATRI DPNAWVERWK AAGHYQAEAA LLQCTADTLA DAVLITTAHA WQHQGKTLFI SRKTYRIDGS GQMAITVDVE VASDTPHPAR IGLNCQLAQ VAERVNWLGL GPQENYPDRL TAACFDRWDL PLSDMYTPYV FPSENGLRCG TRELNYGPHQ WRGDFQFNIS R YSQQQLME TSHRHLLHAE EGTWLNIDGF HMGIGGDDSW SPSVSAEFQL SAGRYHYQLV WCQK

UniProtKB: Beta-galactosidase

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分子 #2: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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

緩衝液pH: 6.8
凍結凍結剤: ETHANE

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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) / 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

5995

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.58 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 145454
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
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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