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万見
- EMDB-60929: cryo-EM structure of a tmFAP -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-60929
タイトルcryo-EM structure of a tmFAP
マップデータ
試料
  • 複合体: De novo design of HBC599 membrane protein binder
    • タンパク質・ペプチド: HBC599 membrane protein binder
    • タンパク質・ペプチド: Heavy chain, Fab fragment
    • タンパク質・ペプチド: Light Chain, Fab fragment
  • リガンド: 4-[(Z)-1-cyano-2-{6-[(2-hydroxyethyl)(methyl)amino]-1-benzothiophen-2-yl}ethenyl]benzonitrile
キーワードde novo protein design / transmembrane protein / ligand binding / fluorogenic / membrane / fluorescent protein. / MEMBRANE PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / MEMBRANE PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
生物種artificial sequences (その他) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.74 Å
データ登録者Sun K / Zhu JY / Liang MF / Lu PL
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2020YFA0909200 中国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: De novo design of transmembrane fluorescence-activating proteins.
著者: Jingyi Zhu / Mingfu Liang / Ke Sun / Yu Wei / Ruiying Guo / Lijing Zhang / Junhui Shi / Dan Ma / Qi Hu / Gaoxingyu Huang / Peilong Lu /
要旨: The recognition of ligands by transmembrane proteins is essential for the exchange of materials, energy and information across biological membranes. Progress has been made in the de novo design of ...The recognition of ligands by transmembrane proteins is essential for the exchange of materials, energy and information across biological membranes. Progress has been made in the de novo design of transmembrane proteins, as well as in designing water-soluble proteins to bind small molecules, but de novo design of transmembrane proteins that tightly and specifically bind to small molecules remains an outstanding challenge. Here we present the accurate design of ligand-binding transmembrane proteins by integrating deep learning and energy-based methods. We designed pre-organized ligand-binding pockets in high-quality four-helix backbones for a fluorogenic ligand, and generated a transmembrane span using gradient-guided hallucination. The designer transmembrane proteins specifically activated fluorescence of the target fluorophore with mid-nanomolar affinity, exhibiting higher brightness and quantum yield compared to those of enhanced green fluorescent protein. These proteins were highly active in the membrane fraction of live bacterial and eukaryotic cells following expression. The crystal and cryogenic electron microscopy structures of the designer protein-ligand complexes were very close to the structures of the design models. We showed that the interactions between ligands and transmembrane proteins within the membrane can be accurately designed. Our work paves the way for the creation of new functional transmembrane proteins, with a wide range of applications including imaging, ligand sensing and membrane transport.
履歴
登録2024年7月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年11月20日-
マップ公開2024年11月20日-
更新2025年4月16日-
現状2025年4月16日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_60929.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_60929.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.)
1.14 Å/pix.
x 192 pix.
= 218.88 Å		1.14 Å/pix.
x 192 pix.
= 218.88 Å		1.14 Å/pix.
x 192 pix.
= 218.88 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: 1.14 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: 0.136
最小 - 最大-1.1038141 - 1.8270135
平均 (標準偏差)0.00028416121 (±0.031624958)
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: 218.88 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: #2

ファイルemd_60929_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: #1

ファイルemd_60929_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 : De novo design of HBC599 membrane protein binder

全体名称: De novo design of HBC599 membrane protein binder
要素
  • 複合体: De novo design of HBC599 membrane protein binder
    • タンパク質・ペプチド: HBC599 membrane protein binder
    • タンパク質・ペプチド: Heavy chain, Fab fragment
    • タンパク質・ペプチド: Light Chain, Fab fragment
  • リガンド: 4-[(Z)-1-cyano-2-{6-[(2-hydroxyethyl)(methyl)amino]-1-benzothiophen-2-yl}ethenyl]benzonitrile

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超分子 #1: De novo design of HBC599 membrane protein binder

超分子名称: De novo design of HBC599 membrane protein binder / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: artificial sequences (その他)

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分子 #1: HBC599 membrane protein binder

分子名称: HBC599 membrane protein binder / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: artificial sequences (その他)
分子量理論値: 33.037648 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: DEERLKEILF FLLLIIIFVV FLLIVDYKFL EEFKEKNVTD KEEFNEVIKI DEAVMLISAF LLAIAAALLK ELEELIRKRF EEWEKEEET LKKLEDNWET LNDNLKVIEK ADNAAQVKDA LTKMRAAALD AQKATPPKLE DKSPDSPEMK DFRHGFDILV G QIDDALKL ...文字列:
DEERLKEILF FLLLIIIFVV FLLIVDYKFL EEFKEKNVTD KEEFNEVIKI DEAVMLISAF LLAIAAALLK ELEELIRKRF EEWEKEEET LKKLEDNWET LNDNLKVIEK ADNAAQVKDA LTKMRAAALD AQKATPPKLE DKSPDSPEMK DFRHGFDILV G QIDDALKL ANEGKVKEAQ AAAEQLKTTR NAYIQKYLEK AKETMEKRKE IRRELEKILG VLAGLYVGAA FLMVIAKFLT KK IKEENTT DKEKLNEWYE FVYVLLIFAF FIILAIAVVL LKLLEILG

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分子 #2: Heavy chain, Fab fragment

分子名称: Heavy chain, Fab fragment / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 24.321084 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NVVDFSLHWV RQAPGKGLEW VAYISSSSGS TSYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARWGYWPGEP WWKAFDYWGQ GTLVTVSSAS TKGPSVFPLA PSSKSTSGGT AALGCLVKDY F PEPVTVSW ...文字列:
EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NVVDFSLHWV RQAPGKGLEW VAYISSSSGS TSYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARWGYWPGEP WWKAFDYWGQ GTLVTVSSAS TKGPSVFPLA PSSKSTSGGT AALGCLVKDY F PEPVTVSW NSGALTSGVH TFPAVLQSSG LYSLSSVVTV PSSSLGTQTY ICNVNHKPSN TKVDKKVEPK S

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分子 #3: Light Chain, Fab fragment

分子名称: Light Chain, Fab fragment / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 23.353947 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQYLYYSLVT FGQGTKVEIK RTVAAPSVFI FPPSDSQLKS GTASVVCLLN NFYPREAKVQ WKVDNALQSG N SQESVTEQ ...文字列:
SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQYLYYSLVT FGQGTKVEIK RTVAAPSVFI FPPSDSQLKS GTASVVCLLN NFYPREAKVQ WKVDNALQSG N SQESVTEQ DSKDSTYSLS STLTLSKADY EKHKVYACEV THQGLSSPVT KSFNRG

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分子 #4: 4-[(Z)-1-cyano-2-{6-[(2-hydroxyethyl)(methyl)amino]-1-benzothioph...

分子名称: 4-[(Z)-1-cyano-2-{6-[(2-hydroxyethyl)(methyl)amino]-1-benzothiophen-2-yl}ethenyl]benzonitrile
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: KY6
分子量理論値: 359.444 Da
Chemical component information

ChemComp-KY6:
4-[(Z)-1-cyano-2-{6-[(2-hydroxyethyl)(methyl)amino]-1-benzothiophen-2-yl}ethenyl]benzonitrile

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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

濃度7.6 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 50.0 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）: 2.0 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.4000000000000001 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.74 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 453223
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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