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- EMDB-71151: H-NOX domain local map of extended M. sexta soluble guanylate cyc... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-71151
タイトルH-NOX domain local map of extended M. sexta soluble guanylate cyclase mutant beta C122S
マップデータLocal (focused) refinement map of H-NOX domain of BC122S M. sexta sGC in the extended conformation with CYR715 bound.
試料
  • 複合体: Extended state Manduca sexta soluble guanylase cyclase variant C122S
    • タンパク質・ペプチド: Soluble guanylate cyclase
キーワードCyclase / NO / SIGNALING PROTEIN
生物種Manduca sexta (蝶・蛾)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å
データ登録者Thomas WC / Houghton KA
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)5F32 GM149060-02 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24 GM129541-02 米国
引用ジャーナル: Biochemistry / 年: 2025
タイトル: Molecular Aspects of Soluble Guanylate Cyclase Activation and Stimulator Function.
著者: Kimberly A Houghton / William C Thomas / Michael A Marletta /
要旨: Soluble guanylate cyclases (sGCs) are heme-containing, gas-sensing proteins which catalyze the formation of cGMP from GTP. In humans, sGCs are highly selective sensors of nitric oxide (NO) and play a ...Soluble guanylate cyclases (sGCs) are heme-containing, gas-sensing proteins which catalyze the formation of cGMP from GTP. In humans, sGCs are highly selective sensors of nitric oxide (NO) and play a critical role in NO-based regulation of cardiovascular and pulmonary function. The physiological importance of sGC signaling has led to the development of drugs, known as stimulators and activators, which increase sGC catalytic function. Here we characterize a newly developed stimulator, CYR715, which is a particularly potent stimulator of () sGC catalytic function even in the absence of NO, increasing activity of the NO-free enzyme to 45% of full catalytic activity. CYR715 also increased the catalytic activity of sGC βC122A and βC122S variants, with a marked stimulation of the NO-free βC122S variant to 74% of maximum. High-resolution cryo-electron microscopy structures were solved for CYR715 bound to sGC βC122S revealing that CYR715 occupies the same binding site as the characterized sGC stimulators YC-1 and riociguat. Additionally, the core scaffold of CYR715 makes a binding interaction with βC78 while the flexible tail can interact with αR429 or βY7 and E361. Conformational extension of sGC following NO, YC-1, or CYR715 binding was characterized using small-angle X-ray scattering, revealing that while ligand binding results in sGC extension this extension does not directly correlate to observed activity. This suggests that not all conformational extensions of sGC result in increased catalytic activity, and that effective stimulators assist in converting extension into catalytic function.
履歴
登録2025年6月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月12日-
マップ公開2025年11月12日-
更新2025年11月12日-
現状2025年11月12日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_71151.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_71151.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Local (focused) refinement map of H-NOX domain of BC122S M. sexta sGC in the extended conformation with CYR715 bound.
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.)
0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. Å		0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. Å		0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. 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: 0.85 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: 0.609
最小 - 最大-2.533845 - 3.9486084
平均 (標準偏差)0.0006317133 (±0.043645233)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 272.0 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: Half-map B of local (focused) refinement map of...

ファイルemd_71151_half_map_1.map
注釈Half-map B of local (focused) refinement map of H-NOX domain of BC122S M. sexta sGC in the extended conformation with CYR715 bound.
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: Half-map A of local (focused) refinement map of...

ファイルemd_71151_half_map_2.map
注釈Half-map A of local (focused) refinement map of H-NOX domain of BC122S M. sexta sGC in the extended conformation with CYR715 bound.
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 : Extended state Manduca sexta soluble guanylase cyclase variant C122S

全体名称: Extended state Manduca sexta soluble guanylase cyclase variant C122S
要素
  • 複合体: Extended state Manduca sexta soluble guanylase cyclase variant C122S
    • タンパク質・ペプチド: Soluble guanylate cyclase

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超分子 #1: Extended state Manduca sexta soluble guanylase cyclase variant C122S

超分子名称: Extended state Manduca sexta soluble guanylase cyclase variant C122S
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Heterodimeric sGC molecule in the extended, CYR715-bound state. Beta-C122S mutant variant.
由来(天然)生物種: Manduca sexta (蝶・蛾)
分子量理論値: 147 KDa

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分子 #1: Soluble guanylate cyclase

分子名称: Soluble guanylate cyclase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Manduca sexta (蝶・蛾)
組換発現生物種: Spodoptera aff. frugiperda 2 RZ-2014 (蝶・蛾)
配列文字列: MTCPFRRASS QHQFANGGSS APKKPEFRSR TSSVHLTGPE EEDGERNTLT LKHMSEALQL LTAPSNECLH AAVTSLTKNQ SDHYHKYNCL RRLPDDVKTC RNYAYLQEIY DAVRATDSVN TKDFMAKLGE YLILTAFSHN CRLERAFKCL GTNLTEFLTT LDSVHDVLHD ...文字列:
MTCPFRRASS QHQFANGGSS APKKPEFRSR TSSVHLTGPE EEDGERNTLT LKHMSEALQL LTAPSNECLH AAVTSLTKNQ SDHYHKYNCL RRLPDDVKTC RNYAYLQEIY DAVRATDSVN TKDFMAKLGE YLILTAFSHN CRLERAFKCL GTNLTEFLTT LDSVHDVLHD QDTPLKDETM EYEANFVCTT SQEGKIQLHL TTESEPVAYL LVGSLKAIAK RLYDTQTDIR LRSYTNDPRR FRYEINAVPL HQKSKEDSCE LVNEAASVAT STKVTDLKIG VASFCKAFPW HFITDKRLEL VQLGAGFMRL FGTHLATHGS SLGTYFRLLR PRGVPLDFRE ILKRVNTPFM FCLKMPGSTA LAEGLEIKGQ MVFCAESDSL LFVGSPFLDG LEGLTGRGLF ISDIPLHDAT RDVILVGEQA RAQDGLRRRM DKLKNSIEEA SKAVDKEREK NVSLLHLIFP PHIAKRLWLG EKIEAKSHDD VTMLFSDIVG FTSICATATP MMVIAMLEDL YSVFDIFCEE LDVYKVETIG DAYCVASGLH RKVETHAPQI AWMALRMVET CAQHLTHEGN PIKMRIGLHT GTVLAGVVGK TMLKYCLFGH NVTLANKFES GSEPLKINVS PTTYEWLIKF PGFDMEPRDR SCLPNSFPKD IHGTCYFLHK YTHPGTDPGE PQVKHIREAL KDYGIGQANS TDVDTEEPT MYGFVNYALE LLVMKTFDEE TWETIKKKAD VAMEGSFLVR QIYEDEITYN LITAAVEVLQ IPADAILELF GKTFFEFCQD SGYDKILQVL GATPRDFLQN LDGLHDHLGT LYPGMRSPSF RSTERPEDGA LVLHYYSDRP GLEHIVIGIV KTVASKLHNT EVKVEILKTK EECDHVQFLI TETSTTGRVS APEIAEIETL SLEPKVSPAT FCRVFPFHLM FDRDLNIVQA GRTVSRLLPR VTRPGCKITD VLDTVRPHLE MTFANVLAHI NTVYVLKTKP EEMSVTDPHE EIASLRLKGQ MLYIPETDVV VFQCYPSVTN LDDLTRRGLC IADIPLHDAT RDLVLMSEQF EADYKLTQNL EVLTDKLQQT FRELELEKQK TDRLLYSVLP ISVATELRHR RPVPARRYDT VTLLFSGIVG FANYCARNSD HKGAMKIVRM LNDLYTAFDV LTDPKRNPNV YKVETVGDKY MAVSGLPEYE VAHAKHISLL ALDMMDLSQT VTVDGEPVGI TIGIHSGEVV TGVIGHRMPR YCLFGNTVNL TSRCETTGVP GTINVSEDTY NYLMREDNHD EQFELTYRGH VTMKGKAEPM QTWFLTRKIH

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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1.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
25.0 mMC6H15NO3Triethanolamine (TEA)
25.0 mMNaClSodium chloride
5.0 mMC4H10O2S2Dithiothreitol (DTT)
5.0 mMMgCl2Magnesium chloride
0.5 mMC20H25F13O11Fluorinated Octyl Maltoside
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 支持フィルム - 材質: CARBON
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Cryo-EM samples were prepared by applying 3 ul to a glow-discharged Quantifoil R1.2/1.3 holey-carbon cryo-EM grid. The grid was blotted for 4 s with Whatman #1 filter paper and then plunge- ...詳細: Cryo-EM samples were prepared by applying 3 ul to a glow-discharged Quantifoil R1.2/1.3 holey-carbon cryo-EM grid. The grid was blotted for 4 s with Whatman #1 filter paper and then plunge-frozen in liquid ethane with a Mark IV Vitrobot (ThermoFisher) at 4 C and 100% humidity..
詳細Samples were prepared in a Coy anaerobic chamber at RT. Protein was thawed at 4 C, reduced with 10 mM Na2S2O4 for 15 minutes at RT, and desalted using a Zeba spin column equilibrated with Buffer, 0.22 um filtered. Protein samples were then diluted to 10 uM in equivalent buffer but with addition of 0.5 mM FOM. Additionally, 250 uM CYR715 (stimulator) and 1 mM GpCpp (non-hydrolyzable substrate-analog) were added to the sample before freezing.

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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) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 8433 / 平均露光時間: 0.0354 sec. / 平均電子線量: 1.25 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 100.0 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1226641
詳細: Autopicking was used to produce a stack of 2,299,895 particles. Particles showing poor alignment or broken complexes were removed using a series of 2D classification steps, leaving a particle ...詳細: Autopicking was used to produce a stack of 2,299,895 particles. Particles showing poor alignment or broken complexes were removed using a series of 2D classification steps, leaving a particle stack of 902,997 particles that resembled sGC dimers.
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: The initial model of Ms sGC BC122S was built using SwissModel and Alphafold predicted structures of BC122S based on homology with solved structures of human sGC in the extended state.
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
詳細: Local (focused) refinement was performed in CryoSPARC using a separate mask for the H-NOX N-terminal domain.
使用した粒子像数: 598571
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類クラス数: 2 / 平均メンバー数/クラス: 200000 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
詳細: The stack was subjected to 2-class ab initio refinement followed by heterogeneous refinement in cryoSPARC. 598,571 particles sorted into a higher resolution 3D class.
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: SwissModel / Chain - Initial model type: in silico model
詳細: Structure best matched homology and shape with 8HBF.
詳細Refinement was performed using iterative rounds of Phenix real space refinement and manual modeling in Coot. Phenix refinement was performed for separate domains of the model using the higher-resolution local maps of those domains.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE 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://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。
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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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