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基本情報
登録情報 | ![]() | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of native dystrophin-glycoprotein complex (DGC) | |||||||||
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![]() | beta-helix / sarcolemma / glycosylation / muscular dystrophy / membrane protein | |||||||||
機能・相同性 | ![]() sarcoglycan complex / coronary vasculature morphogenesis / muscle attachment / dystroglycan complex / nerve maturation / retrograde trans-synaptic signaling by trans-synaptic protein complex / contractile ring / morphogenesis of an epithelial sheet / microtubule anchoring / dystrophin-associated glycoprotein complex ...sarcoglycan complex / coronary vasculature morphogenesis / muscle attachment / dystroglycan complex / nerve maturation / retrograde trans-synaptic signaling by trans-synaptic protein complex / contractile ring / morphogenesis of an epithelial sheet / microtubule anchoring / dystrophin-associated glycoprotein complex / laminin-1 binding / photoreceptor ribbon synapse / basement membrane organization / dystroglycan binding / vinculin binding / branching involved in salivary gland morphogenesis / myelination in peripheral nervous system / commissural neuron axon guidance / protein-containing complex localization / node of Ranvier / cardiac muscle cell contraction / cardiac muscle cell development / cardiac muscle tissue development / structural constituent of muscle / muscle organ development / regulation of synapse organization / heart contraction / epithelial tube branching involved in lung morphogenesis / response to muscle activity / regulation of neurotransmitter receptor localization to postsynaptic specialization membrane / alpha-actinin binding / membrane protein ectodomain proteolysis / basement membrane / heart morphogenesis / calcium ion homeostasis / negative regulation of MAPK cascade / negative regulation of phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signal transduction / tubulin binding / SH2 domain binding / negative regulation of cell migration / sarcoplasmic reticulum / filopodium / calcium-mediated signaling / sarcolemma / GABA-ergic synapse / regulation of synaptic plasticity / cell-cell junction / protein transport / lamellipodium / actin binding / virus receptor activity / postsynaptic membrane / cytoskeleton / intracellular signal transduction / membrane raft / external side of plasma membrane / focal adhesion / calcium ion binding / protein-containing complex binding / extracellular space / extracellular region / nucleoplasm / plasma membrane / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.3 Å | |||||||||
![]() | Liu S / Su T / Xia X / Zhou ZH | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Native DGC structure rationalizes muscular dystrophy-causing mutations. 著者: Shiheng Liu / Tiantian Su / Xian Xia / Z Hong Zhou / ![]() 要旨: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe X-linked recessive disorder marked by progressive muscle wasting leading to premature mortality. Discovery of the DMD gene encoding dystrophin both ...Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe X-linked recessive disorder marked by progressive muscle wasting leading to premature mortality. Discovery of the DMD gene encoding dystrophin both revealed the cause of DMD and helped identify a family of at least ten dystrophin-associated proteins at the muscle cell membrane, collectively forming the dystrophin-glycoprotein complex (DGC). The DGC links the extracellular matrix to the cytoskeleton, but, despite its importance, its molecular architecture has remained elusive. Here we determined the native cryo-electron microscopy structure of rabbit DGC and conducted biochemical analyses to reveal its intricate molecular configuration. An unexpected β-helix comprising β-, γ- and δ-sarcoglycan forms an extracellular platform that interacts with α-dystroglycan, β-dystroglycan and α-sarcoglycan, allowing α-dystroglycan to contact the extracellular matrix. In the membrane, sarcospan anchors β-dystroglycan to the β-, γ- and δ-sarcoglycan trimer, while in the cytoplasm, β-dystroglycan's juxtamembrane fragment binds dystrophin's ZZ domain. Through these interactions, the DGC links laminin 2 to intracellular actin. Additionally, dystrophin's WW domain, along with its EF-hand 1 domain, interacts with α-dystrobrevin. A disease-causing mutation mapping to the WW domain weakens this interaction, as confirmed by deletion of the WW domain in biochemical assays. Our findings rationalize more than 110 mutations affecting single residues associated with various muscular dystrophy subtypes and contribute to ongoing therapeutic developments, including protein restoration, upregulation of compensatory genes and gene replacement. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 168.3 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 28.7 KB 28.7 KB | 表示 表示 | ![]() |
FSC (解像度算出) | ![]() | 11.9 KB | 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 73.5 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 10.9 KB | ||
その他 | ![]() ![]() | 165.4 MB 165.4 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 734.1 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 733.7 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 20.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 26.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 9c3cMC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.36 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_45165_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_45165_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
+全体 : dystrophin-glycoprotein complex (DGC)
+超分子 #1: dystrophin-glycoprotein complex (DGC)
+分子 #1: Alpha-dystroglycan
+分子 #2: Beta-dystroglycan
+分子 #3: Dystrophin
+分子 #4: Alpha-sarcoglycan
+分子 #5: Beta-sarcoglycan
+分子 #6: Sarcoglycan delta
+分子 #7: Gamma-sarcoglycan
+分子 #8: Sarcospan
+分子 #9: Dystrobrevin
+分子 #12: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 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: 7.4 / 詳細: 150 mM NaCl, 0.1% digitonin, 50 mM Tris-HCl, pH 7.4 |
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グリッド | モデル: PELCO Ultrathin Carbon with Lacey Carbon / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: LACEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
撮影 | #0 - Image recording ID: 1 #0 - フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) #0 - 検出モード: SUPER-RESOLUTION / #0 - 平均電子線量: 50.0 e/Å2 / #1 - Image recording ID: 2 #1 - フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) #1 - 平均電子線量: 50.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 3.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 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
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL |
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得られたモデル | ![]() PDB-9c3c: |