[日本語] English
- EMDB-45161: Cryo-Electron Tomography of Cultured Neuronal Synapses -

+
データを開く


IDまたはキーワード:

読み込み中...

-
基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45161
タイトルCryo-Electron Tomography of Cultured Neuronal Synapses
マップデータCryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
試料
  • 細胞: Tomograms of Cultured Neuronal Synapses
キーワードSynapse / Neuron / Vesicles / EXOCYTOSIS
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
手法電子線トモグラフィー法 / クライオ電子顕微鏡法
データ登録者Held RG / Brunger AT / Liang J
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
National Institutes of Health/National Institute of Mental Health (NIH/NIMH)MH063105 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / : 2024
タイトル: Nanoscale architecture of synaptic vesicles and scaffolding complexes revealed by cryo-electron tomography.
著者: Richard G Held / Jiahao Liang / Axel T Brunger /
要旨: The spatial distribution of proteins and their arrangement within the cellular ultrastructure regulates the opening of α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) receptors in ...The spatial distribution of proteins and their arrangement within the cellular ultrastructure regulates the opening of α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) receptors in response to glutamate release at the synapse. Fluorescence microscopy imaging revealed that the postsynaptic density (PSD) and scaffolding proteins in the presynaptic active zone (AZ) align across the synapse to form a trans-synaptic "nanocolumn," but the relation to synaptic vesicle release sites is uncertain. Here, we employ focused-ion beam (FIB) milling and cryoelectron tomography to image synapses under near-native conditions. Improved image contrast, enabled by FIB milling, allows simultaneous visualization of supramolecular nanoclusters within the AZ and PSD and synaptic vesicles. Surprisingly, membrane-proximal synaptic vesicles, which fuse to release glutamate, are not preferentially aligned with AZ or PSD nanoclusters. These synaptic vesicles are linked to the membrane by peripheral protein densities, often consistent in size and shape with Munc13, as well as globular densities bridging the synaptic vesicle and plasma membrane, consistent with prefusion complexes of SNAREs, synaptotagmins, and complexin. Monte Carlo simulations of synaptic transmission events using biorealistic models guided by our tomograms predict that clustering AMPARs within PSD nanoclusters increases the variability of the postsynaptic response but not its average amplitude. Together, our data support a model in which synaptic strength is tuned at the level of single vesicles by the spatial relationship between scaffolding nanoclusters and single synaptic vesicle fusion sites.
履歴
登録2024年5月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年10月9日-
マップ公開2024年10月9日-
更新2025年3月5日-
現状2025年3月5日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

-
構造の表示

添付画像

ダウンロードとリンク

-
マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_45161.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 120.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
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
Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
13.6 Å/pix.
x 86 pix.
= 1169.6 Å
13.6 Å/pix.
x 720 pix.
= 9792. Å
13.6 Å/pix.
x 512 pix.
= 6963.2 Å

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

ボクセルのサイズX=Y=Z: 13.6 Å
密度
最小 - 最大-133.228360000000009 - 127.245099999999994
平均 (標準偏差)36.529240000000001 (±5.163511)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-125104-70
サイズ72051286
Spacing51272086
セルA: 6963.2 Å / B: 9792.0 Å / C: 1169.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

-
添付データ

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_1.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_10.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_11.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_12.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_2.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_3.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_4.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_5.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_6.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_7.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_8.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

+
追加マップ: CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.

ファイルemd_45161_additional_9.map
注釈CryoCARE denoised tomogram of a cultured neuronal synapse.
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

-
試料の構成要素

-
全体 : Tomograms of Cultured Neuronal Synapses

全体名称: Tomograms of Cultured Neuronal Synapses
要素
  • 細胞: Tomograms of Cultured Neuronal Synapses

-
超分子 #1: Tomograms of Cultured Neuronal Synapses

超分子名称: Tomograms of Cultured Neuronal Synapses / タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0
詳細: Tomograms of cryo-FIB lamellae of from cultured neurons.
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) / : C57BL/6J / 器官: Brain / 組織: Hippocampus

-
実験情報

-
構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析電子線トモグラフィー法
試料の集合状態cell

-
試料調製

緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: GOLD / 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: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: LEICA EM GP
詳細tomograms from FIB-milled lamellae of cultured mouse hippocampal neurons, targeting neuronal synapses.
切片作成集束イオンビーム - 装置: OTHER / 集束イオンビーム - イオン: OTHER / 集束イオンビーム - 電圧: 30 / 集束イオンビーム - 電流: 0.03 / 集束イオンビーム - 時間: 600 / 集束イオンビーム - 温度: 83 K / 集束イオンビーム - Initial thickness: 1000 / 集束イオンビーム - 最終 厚さ: 175
集束イオンビーム - 詳細: The milling sequence was the following (all at 30 keV): rough milling: 0.3 nA, 3 um pattern separation in Y; medium milling: 0.1 nA, 1 um pattern separation; fine ...集束イオンビーム - 詳細: The milling sequence was the following (all at 30 keV): rough milling: 0.3 nA, 3 um pattern separation in Y; medium milling: 0.1 nA, 1 um pattern separation; fine milling: 50 pA, 500 nm pattern separation; polishing: 30 pA, 175 nm pattern separation.. The value given for _em_focused_ion_beam.instrument is TFS Aquilos 2. This is not in a list of allowed values {'OTHER', 'DB235'} so OTHER is written into the XML file.
位置合わせマーカー直径: 2.5 nm

-
電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 3.2 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): 9.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 3.0 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

-
画像解析

最終 再構成アルゴリズム: BACK PROJECTION / ソフトウェア - 名称: IMOD
詳細: IMOD was used for tilt-series alignment and weighted back-projection, followed by denoising using CryoCARE.
使用した粒子像数: 41

+
万見について

-
お知らせ

-
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

-
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

+
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

+
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

+
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。

-
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

他の情報も見る