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- EMDB-5679: Electron Microscopy of the Aquaporin-0/Calmodulin Complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-5679
タイトルElectron Microscopy of the Aquaporin-0/Calmodulin Complex
マップデータ3D Reconstruction of the Aquaporin-0/Calmodulin Complex
試料
  • 試料: Aquaporin-0 bound to Calmodulin
  • タンパク質・ペプチド: Aquaporin-0
  • タンパク質・ペプチド: Calmodulin
キーワードaquaporin / calmodulin / calcium regulation / water channel / membrane protein complex / electron microscopy
機能・相同性
機能・相同性情報


cell adhesion mediator activity / maintenance of lens transparency / homotypic cell-cell adhesion / gap junction-mediated intercellular transport / water transport / water channel activity / : / : / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / : ...cell adhesion mediator activity / maintenance of lens transparency / homotypic cell-cell adhesion / gap junction-mediated intercellular transport / water transport / water channel activity / : / : / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / : / structural constituent of eye lens / establishment of protein localization to mitochondrial membrane / negative regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / type 3 metabotropic glutamate receptor binding / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / Sodium/Calcium exchangers / Calmodulin induced events / lens development in camera-type eye / anchoring junction / Reduction of cytosolic Ca++ levels / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde / Loss of phosphorylation of MECP2 at T308 / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / positive regulation of DNA binding / PKA activation / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / response to corticosterone / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / CLEC7A (Dectin-1) induces NFAT activation / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / nitric-oxide synthase binding / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / organelle localization by membrane tethering / mitochondrion-endoplasmic reticulum membrane tethering / autophagosome membrane docking / regulation of synaptic vesicle exocytosis / presynaptic endocytosis / regulation of cardiac muscle cell action potential / positive regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / Phase 0 - rapid depolarisation / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / RHO GTPases activate PAKs / calcineurin-mediated signaling / regulation of synaptic vesicle endocytosis / Ion transport by P-type ATPases / positive regulation of protein autophosphorylation / Uptake and function of anthrax toxins / Long-term potentiation / Calcineurin activates NFAT / protein phosphatase activator activity / Regulation of MECP2 expression and activity / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / adenylate cyclase binding / DARPP-32 events / Smooth Muscle Contraction / catalytic complex / detection of calcium ion / regulation of cardiac muscle contraction / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / RHO GTPases activate IQGAPs / phosphatidylinositol 3-kinase binding / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / presynaptic cytosol / calcium channel inhibitor activity / cellular response to interferon-beta / Protein methylation / Activation of AMPK downstream of NMDARs / Ion homeostasis / activation of adenylate cyclase activity / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / eNOS activation / enzyme regulator activity / regulation of calcium-mediated signaling / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / titin binding / voltage-gated potassium channel complex / sperm midpiece / substantia nigra development / calcium channel complex / visual perception / calyx of Held / nitric-oxide synthase regulator activity / FCERI mediated Ca+2 mobilization / response to amphetamine / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / FCGR3A-mediated IL10 synthesis / adenylate cyclase activator activity / regulation of heart rate / Antigen activates B Cell Receptor (BCR) leading to generation of second messengers / protein serine/threonine kinase activator activity / VEGFR2 mediated cell proliferation
類似検索 - 分子機能
Aquaporin transporter / Major intrinsic protein, conserved site / MIP family signature. / Major intrinsic protein / Major intrinsic protein / Major intrinsic protein / Aquaporin-like / : / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif ...Aquaporin transporter / Major intrinsic protein, conserved site / MIP family signature. / Major intrinsic protein / Major intrinsic protein / Major intrinsic protein / Aquaporin-like / : / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. / EF-hand calcium-binding domain profile. / EF-hand domain / EF-hand domain pair
類似検索 - ドメイン・相同性
Calmodulin-1 / Calmodulin-3 / Pas12 / Lens fiber major intrinsic protein
類似検索 - 構成要素
生物種Ovis aries (ヒツジ) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 25.0 Å
データ登録者Reichow SL / Clemens DM / Freites JA / Nemeth-Cahalan KL / Heyden M / Tobias DJ / Hall JE / Gonen T
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2013
タイトル: Allosteric mechanism of water-channel gating by Ca2+-calmodulin.
著者: Steve L Reichow / Daniel M Clemens / J Alfredo Freites / Karin L Németh-Cahalan / Matthias Heyden / Douglas J Tobias / James E Hall / Tamir Gonen /
要旨: Calmodulin (CaM) is a universal regulatory protein that communicates the presence of calcium to its molecular targets and correspondingly modulates their function. This key signaling protein is ...Calmodulin (CaM) is a universal regulatory protein that communicates the presence of calcium to its molecular targets and correspondingly modulates their function. This key signaling protein is important for controlling the activity of hundreds of membrane channels and transporters. However, understanding of the structural mechanisms driving CaM regulation of full-length membrane proteins has remained elusive. In this study, we determined the pseudoatomic structure of full-length mammalian aquaporin-0 (AQP0, Bos taurus) in complex with CaM, using EM to elucidate how this signaling protein modulates water-channel function. Molecular dynamics and functional mutation studies reveal how CaM binding inhibits AQP0 water permeability by allosterically closing the cytoplasmic gate of AQP0. Our mechanistic model provides new insight, only possible in the context of the fully assembled channel, into how CaM regulates multimeric channels by facilitating cooperativity between adjacent subunits.
履歴
登録2013年5月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2013年6月26日-
マップ公開2013年8月14日-
更新2013年9月18日-
現状2013年9月18日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 4.96
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 4.96
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-3j41
  • 表面レベル: 4.96
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_5679.tif

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_5679.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈3D Reconstruction of the Aquaporin-0/Calmodulin Complex
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.)
3.98 Å/pix.
x 66 pix.
= 262.68 Å		3.98 Å/pix.
x 66 pix.
= 262.68 Å		3.98 Å/pix.
x 66 pix.
= 262.68 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: 3.98 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: 4.96 / ムービー #1: 4.96
最小 - 最大-3.1143434 - 8.37446785
平均 (標準偏差)-0.00000001 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-33-33-33
サイズ666666
Spacing666666
セルA=B=C: 262.68 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z3.983.983.98
M x/y/z666666
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z262.680262.680262.680
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-132-122-147
NX/NY/NZ250274261
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-33-33-33
NC/NR/NS666666
D min/max/mean-3.1148.374-0.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Aquaporin-0 bound to Calmodulin

全体名称: Aquaporin-0 bound to Calmodulin
要素
  • 試料: Aquaporin-0 bound to Calmodulin
  • タンパク質・ペプチド: Aquaporin-0
  • タンパク質・ペプチド: Calmodulin

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超分子 #1000: Aquaporin-0 bound to Calmodulin

超分子名称: Aquaporin-0 bound to Calmodulin / タイプ: sample / ID: 1000
詳細: Sample was prepared for electron microscopy with negative stain
集合状態: One tetramer of Aquaporin-0 bound to 2 molecules of Calmodulin
Number unique components: 2
分子量実験値: 130 KDa / 理論値: 130 KDa / 手法: Size-exclusion Chromatography and SDS-PAGE

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分子 #1: Aquaporin-0

分子名称: Aquaporin-0 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: AQP0, MIP / 詳細: Crosslinked to Calmodulin using EDC/NHS / コピー数: 4 / 集合状態: tetramer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Ovis aries (ヒツジ) / 別称: Sheep / 組織: eye lens / 細胞: fiber cell / 細胞中の位置: plasma membrane
分子量実験値: 25 KDa / 理論値: 25 KDa
配列UniProtKB: Pas12 / InterPro: Major intrinsic protein

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分子 #2: Calmodulin

分子名称: Calmodulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: CaM / 詳細: Calmodulin crosslinked to Aquaporin-0 / コピー数: 2 / 集合状態: monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: Human / 細胞中の位置: cytoplasmic
分子量実験値: 17 KDa / 理論値: 17 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21 / 組換プラスミド: pET
配列UniProtKB: Calmodulin-3

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実験情報

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構造解析

手法ネガティブ染色法
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

濃度0.02 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 25mM HEPES, 5mM CaCl2, 0.3% decylmaltoside
染色タイプ: NEGATIVE / 詳細: 0.75% uranyl formate
グリッド詳細: 400 mesh carbon coated grid (Ted Pella)
凍結凍結剤: NONE / 装置: OTHER

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI 12
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 100,000 times magnification
Legacy - Electron beam tilt params: 0
日付2010年2月25日
撮影カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM
デジタル化 - スキャナー: NIKON SUPER COOLSCAN 9000
デジタル化 - サンプリング間隔: 6.35 µm / 実像数: 200 / 平均電子線量: 15 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16
Tilt angle min0
電子線加速電圧: 120 kV / 電子線源: LAB6
電子光学系倍率（補正後）: 52000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2 mm / 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 / 倍率（公称値）: 52000
試料ステージ試料ホルダーモデル: OTHER / Tilt angle max: 50

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画像解析

詳細Particles were selected from a tilted pair dataset at 0 and 50 degree tilt using SPIDER. An initial reconstruction was generated using random conical tilt methods in SPIDER and refined in FREALIGN
CTF補正詳細: CTF-TILT, each micrograph
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 25.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPIDER, FREALIGN
詳細: Final Map with C2 Symmetry and Filtered to 25 Angstrom
使用した粒子像数: 11720

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

2b6p


Chain - Chain ID: A
ソフトウェア名称: Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 当てはまり具合の基準: cross-correlation
得られたモデル

PDB-3j41:
Pseudo-atomic model of the Aquaporin-0/Calmodulin complex derived from electron microscopy

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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)

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  • 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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