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- EMDB-5940: 3D single particle reconstruction of the mammalian neuronal nitri... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-5940
タイトル3D single particle reconstruction of the mammalian neuronal nitric oxide synthase bound to calmodulin
マップデータNegative-stain EM reconstruction of neuronal nitric oxide synthase bound to calmodulin
試料
  • 試料: Rat neuronal nitric oxide synthase dimer bound to calmodulin
  • タンパク質・ペプチド: neuronal nitric oxide synthase
  • タンパク質・ペプチド: calmodulin
キーワードNitric oxide synthase / calmodulin / electron transfer
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ) / unidentified (未定義)
手法単粒子再構成法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 23.0 Å
データ登録者Yokom AL / Morishima Y / Lau M / Su M / Glukhova A / Osawa Y / Southworth DR
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2014
タイトル: Architecture of the nitric-oxide synthase holoenzyme reveals large conformational changes and a calmodulin-driven release of the FMN domain.
著者: Adam L Yokom / Yoshihiro Morishima / Miranda Lau / Min Su / Alisa Glukhova / Yoichi Osawa / Daniel R Southworth /
要旨: Nitric-oxide synthase (NOS) is required in mammals to generate NO for regulating blood pressure, synaptic response, and immune defense. NOS is a large homodimer with well characterized reductase and ...Nitric-oxide synthase (NOS) is required in mammals to generate NO for regulating blood pressure, synaptic response, and immune defense. NOS is a large homodimer with well characterized reductase and oxygenase domains that coordinate a multistep, interdomain electron transfer mechanism to oxidize l-arginine and generate NO. Ca(2+)-calmodulin (CaM) binds between the reductase and oxygenase domains to activate NO synthesis. Although NOS has long been proposed to adopt distinct conformations that alternate between interflavin and FMN-heme electron transfer steps, structures of the holoenzyme have remained elusive and the CaM-bound arrangement is unknown. Here we have applied single particle electron microscopy (EM) methods to characterize the full-length of the neuronal isoform (nNOS) complex and determine the structural mechanism of CaM activation. We have identified that nNOS adopts an ensemble of open and closed conformational states and that CaM binding induces a dramatic rearrangement of the reductase domain. Our three-dimensional reconstruction of the intact nNOS-CaM complex reveals a closed conformation and a cross-monomer arrangement with the FMN domain rotated away from the NADPH-FAD center, toward the oxygenase dimer. This work captures, for the first time, the reductase-oxygenase structural arrangement and the CaM-dependent release of the FMN domain that coordinates to drive electron transfer across the domains during catalysis.
履歴
登録2014年3月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2014年5月28日-
マップ公開2014年5月28日-
更新2014年7月16日-
現状2014年7月16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: 0.149
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.149
  • 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_5940.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_5940.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 7.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Negative-stain EM reconstruction of neuronal nitric oxide synthase bound to calmodulin
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.)
2.16 Å/pix.
x 128 pix.
= 276.48 Å		2.16 Å/pix.
x 128 pix.
= 276.48 Å		2.16 Å/pix.
x 128 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: 2.16 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: 0.149 / ムービー #1: 0.149
最小 - 最大-0.03602264 - 0.2222518
平均 (標準偏差)0.0095154 (±0.03729618)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-64-64-64
サイズ128128128
Spacing128128128
セルA=B=C: 276.48 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.162.162.16
M x/y/z128128128
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z276.480276.480276.480
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ969680
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-64-64-64
NC/NR/NS128128128
D min/max/mean-0.0360.2220.010

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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 : Rat neuronal nitric oxide synthase dimer bound to calmodulin

全体名称: Rat neuronal nitric oxide synthase dimer bound to calmodulin
要素
  • 試料: Rat neuronal nitric oxide synthase dimer bound to calmodulin
  • タンパク質・ペプチド: neuronal nitric oxide synthase
  • タンパク質・ペプチド: calmodulin

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超分子 #1000: Rat neuronal nitric oxide synthase dimer bound to calmodulin

超分子名称: Rat neuronal nitric oxide synthase dimer bound to calmodulin
タイプ: sample / ID: 1000
詳細: The sample was crosslinked with 0.01% glutaraldehyde prior to imaging using negative staining.
集合状態: Homodimer of nNOS bound to two CaM proteins / Number unique components: 2
分子量実験値: 360 KDa / 理論値: 360 KDa / 手法: Multi-angle light scattering

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分子 #1: neuronal nitric oxide synthase

分子名称: neuronal nitric oxide synthase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: nNOS / コピー数: 2 / 集合状態: Homodimer bound to calmodulin / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 別称: rat
分子量実験値: 360 KDa / 理論値: 360 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
組換細胞: Sf9

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分子 #2: calmodulin

分子名称: calmodulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)

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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
染色タイプ: NEGATIVE / 詳細: Protein was stained with 0.75% uranyl formate.
グリッド詳細: 400 mesh copper grids with a thin carbon support
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
日付2013年7月10日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
実像数: 112 / 平均電子線量: 30 e/Å2
電子線加速電圧: 120 kV / 電子線源: LAB6
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.0 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 50000
試料ステージ試料ホルダーモデル: SIDE ENTRY, EUCENTRIC

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画像解析

詳細Particles were selected manually and 3D refinement was performed using RELION.
CTF補正詳細: Each particle
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 23.0 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: EMAN2, RELION, Spider / 使用した粒子像数: 12323

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1rs9

ソフトウェア名称: Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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原子モデル構築 2

初期モデルPDB ID:

1tll

ソフトウェア名称: Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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原子モデル構築 3

初期モデルPDB ID:

3hr4

ソフトウェア名称: Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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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://pdbjlvh1.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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