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- EMDB-60998: Cryo-EM structure of an amyloid fibril formed by SOD1 mutant - D101N -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-60998
タイトルCryo-EM structure of an amyloid fibril formed by SOD1 mutant - D101N
マップデータcryo-em map of an amyloid fibril formed by SOD1 mutant - D101N
試料
  • 細胞器官・細胞要素: ALS-causing SOD1 mutant D101N
    • タンパク質・ペプチド: Superoxide dismutase [Cu-Zn]
キーワードAmyloid fibril / PROTEIN FIBRIL
機能・相同性
機能・相同性情報


action potential initiation / response to antipsychotic drug / neurofilament cytoskeleton organization / response to carbon monoxide / protein phosphatase 2B binding / dense core granule / relaxation of vascular associated smooth muscle / anterograde axonal transport / regulation of organ growth / response to superoxide ...action potential initiation / response to antipsychotic drug / neurofilament cytoskeleton organization / response to carbon monoxide / protein phosphatase 2B binding / dense core granule / relaxation of vascular associated smooth muscle / anterograde axonal transport / regulation of organ growth / response to superoxide / regulation of T cell differentiation in thymus / positive regulation of oxidative stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / peripheral nervous system myelin maintenance / retina homeostasis / auditory receptor cell stereocilium organization / hydrogen peroxide biosynthetic process / cellular response to potassium ion / retrograde axonal transport / superoxide anion generation / regulation of GTPase activity / myeloid cell homeostasis / response to copper ion / superoxide metabolic process / muscle cell cellular homeostasis / superoxide dismutase / heart contraction / Detoxification of Reactive Oxygen Species / superoxide dismutase activity / cellular response to ATP / negative regulation of reproductive process / negative regulation of developmental process / cellular response to cadmium ion / transmission of nerve impulse / regulation of multicellular organism growth / ectopic germ cell programmed cell death / response to axon injury / neuronal action potential / ovarian follicle development / positive regulation of superoxide anion generation / axon cytoplasm / glutathione metabolic process / embryo implantation / Gene and protein expression by JAK-STAT signaling after Interleukin-12 stimulation / dendrite cytoplasm / removal of superoxide radicals / reactive oxygen species metabolic process / positive regulation of phagocytosis / response to amphetamine / thymus development / placenta development / positive regulation of cytokine production / regulation of mitochondrial membrane potential / determination of adult lifespan / locomotory behavior / response to nutrient levels / response to hydrogen peroxide / sensory perception of sound / mitochondrial intermembrane space / small GTPase binding / regulation of blood pressure / negative regulation of inflammatory response / peroxisome / Platelet degranulation / protein-folding chaperone binding / response to heat / cytoplasmic vesicle / response to ethanol / spermatogenesis / gene expression / negative regulation of neuron apoptotic process / intracellular iron ion homeostasis / lysosome / positive regulation of MAPK cascade / positive regulation of apoptotic process / mitochondrial matrix / response to xenobiotic stimulus / copper ion binding / neuronal cell body / apoptotic process / protein homodimerization activity / protein-containing complex / mitochondrion / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region / zinc ion binding / nucleoplasm / identical protein binding / nucleus / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Copper/Zinc superoxide dismutase signature 1. / Superoxide dismutase (Cu/Zn) / superoxide dismutase copper chaperone / Superoxide dismutase, copper/zinc, binding site / Copper/Zinc superoxide dismutase signature 2. / Superoxide dismutase, copper/zinc binding domain / Copper/zinc superoxide dismutase (SODC) / Superoxide dismutase-like, copper/zinc binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Superoxide dismutase [Cu-Zn]
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.92 Å
データ登録者Zhang MY / Ma YY / Wang LQ / Xia WC / Yuan HY / Zhao K / Chen J / Li D / Zou LY / Wang ZZ ...Zhang MY / Ma YY / Wang LQ / Xia WC / Yuan HY / Zhao K / Chen J / Li D / Zou LY / Wang ZZ / Liu C / Liang Y
資金援助 中国, 4件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32271326 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32071212 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31770833 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32201040 中国
引用ジャーナル: EMBO Rep / 年: 2025
タイトル: Distinct amyloid fibril structures formed by ALS-causing SOD1 mutants G93A and D101N.
著者: Mu-Ya Zhang / Yeyang Ma / Li-Qiang Wang / Wencheng Xia / Xiang-Ning Li / Kun Zhao / Jie Chen / Dan Li / Liangyu Zou / Zhengzhi Wang / Cong Liu / Yi Liang /
要旨: Two hundred eight genetic mutations in SOD1 have been linked to amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Of these, the G93A and D101N variants maintain much of their physiological function, closely ...Two hundred eight genetic mutations in SOD1 have been linked to amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Of these, the G93A and D101N variants maintain much of their physiological function, closely resembling that of wild-type SOD1, and the SOD1-G93A transgenic mouse is the most extensively used mouse line in the study of ALS. In this study, we report two cryo-EM structures of amyloid fibrils formed by G93A and D101N mutants of SOD1 protein. These mutations give rise to amyloid fibrils with distinct structures compared to native SOD1 fibrils. The fibril core displays a serpentine configuration featuring four β-strands, held together by two hydrophobic cavities and a salt bridge between Arg143 and Asp96 in the G93A fibril, and by a hydrophobic cavity and a salt bridge between Arg143 and Asp132 in the D101N fibril, demonstrating unique structural features for each mutant. Moreover, our results show that G93A fibrils are significantly more toxic than those formed by D101N, which do not show a marked increase in toxicity compared to wild-type SOD1 fibrils. This study sheds light on the structural mechanisms through which SOD1 mutants aggregate and induce cytotoxicity in ALS.
履歴
登録2024年7月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年10月29日-
マップ公開2025年10月29日-
更新2025年10月29日-
現状2025年10月29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_60998.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_60998.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈cryo-em map of an amyloid fibril formed by SOD1 mutant - D101N
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.)
0.84 Å/pix.
x 400 pix.
= 336. Å		0.84 Å/pix.
x 400 pix.
= 336. Å		0.84 Å/pix.
x 400 pix.
= 336. 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: 0.84 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: 0.01
最小 - 最大-0.014533356 - 0.04223633
平均 (標準偏差)0.000067675224 (±0.0008719566)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 336.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_60998_msk_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: half1 map of D101N fibril

ファイルemd_60998_half_map_1.map
注釈half1 map of D101N fibril
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: half2 map of D101N fibril

ファイルemd_60998_half_map_2.map
注釈half2 map of D101N fibril
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 : ALS-causing SOD1 mutant D101N

全体名称: ALS-causing SOD1 mutant D101N
要素
  • 細胞器官・細胞要素: ALS-causing SOD1 mutant D101N
    • タンパク質・ペプチド: Superoxide dismutase [Cu-Zn]

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超分子 #1: ALS-causing SOD1 mutant D101N

超分子名称: ALS-causing SOD1 mutant D101N / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Superoxide dismutase [Cu-Zn]

分子名称: Superoxide dismutase [Cu-Zn] / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: superoxide dismutase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 15.826576 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
ATKAVCVLKG DGPVQGIINF EQKESNGPVK VWGSIKGLTE GLHGFHVHEF GDNTAGCTSA GPHFNPLSRK HGGPKDEERH VGDLGNVTA DKDGVADVSI ENSVISLSGD HCIIGRTLVV HEKADDLGKG GNEESTKTGN AGSRLACGVI GIAQ

UniProtKB: Superoxide dismutase [Cu-Zn]

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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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態helical array

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試料調製

緩衝液pH: 7.4 / 構成要素 - 濃度: 0.48 mg/ml / 構成要素 - 名称: tris
凍結凍結剤: ETHANE

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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: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 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）: 1.2 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成使用したクラス数: 1
想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 4.816 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -2.634 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.92 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3) / 使用した粒子像数: 104331
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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