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- EMDB-7770: Atomic resolution cryo-EM structure of beta-galactosidase -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-7770
タイトルAtomic resolution cryo-EM structure of beta-galactosidase
マップデータEscherichia coli beta-galactosidase
試料
  • 複合体: Escherichia coli beta-galactosidase bound to phenylethyl beta-D-thiogalactopyranoside (PETG)
    • タンパク質・ペプチド: Beta-galactosidase
  • リガンド: 2-phenylethyl 1-thio-beta-D-galactopyranoside
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: water
キーワードdrift correction / radiation damage / drug discovery / precision medicine / computer-aided drug discovery / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


alkali metal ion binding / lactose catabolic process / beta-galactosidase complex / beta-galactosidase / beta-galactosidase activity / carbohydrate binding / magnesium ion binding / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
Glycoside hydrolase, family 2, beta-galactosidase / Beta galactosidase small chain/ domain 5 / Beta-galactosidase, domain 4 / : / Beta galactosidase small chain / Beta-galactosidase, domain 4 / Beta galactosidase small chain / Glycoside hydrolase, family 2, active site / Glycosyl hydrolases family 2 acid/base catalyst. / Glycoside hydrolase, family 2, conserved site ...Glycoside hydrolase, family 2, beta-galactosidase / Beta galactosidase small chain/ domain 5 / Beta-galactosidase, domain 4 / : / Beta galactosidase small chain / Beta-galactosidase, domain 4 / Beta galactosidase small chain / Glycoside hydrolase, family 2, active site / Glycosyl hydrolases family 2 acid/base catalyst. / Glycoside hydrolase, family 2, conserved site / Glycosyl hydrolases family 2 signature 1. / Glycoside hydrolase, family 2 / Glycosyl hydrolases family 2, sugar binding domain / Glycoside hydrolase family 2, catalytic domain / Glycosyl hydrolases family 2, sugar binding domain / Glycosyl hydrolases family 2, TIM barrel domain / Glycoside hydrolase, family 2, immunoglobulin-like beta-sandwich / Glycosyl hydrolases family 2 / Beta-Galactosidase/glucuronidase domain superfamily / Glycoside hydrolase-type carbohydrate-binding / Galactose mutarotase-like domain superfamily / Galactose-binding-like domain superfamily / Glycoside hydrolase superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Beta-galactosidase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌) / Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.9 Å
データ登録者Subramaniam S / Bartesaghi A / Banerjee S / Zhu X
引用ジャーナル: Structure / 年: 2018
タイトル: Atomic Resolution Cryo-EM Structure of β-Galactosidase.
著者: Alberto Bartesaghi / Cecilia Aguerrebere / Veronica Falconieri / Soojay Banerjee / Lesley A Earl / Xing Zhu / Nikolaus Grigorieff / Jacqueline L S Milne / Guillermo Sapiro / Xiongwu Wu / Sriram Subramaniam /
要旨: The advent of direct electron detectors has enabled the routine use of single-particle cryo-electron microscopy (EM) approaches to determine structures of a variety of protein complexes at near- ...The advent of direct electron detectors has enabled the routine use of single-particle cryo-electron microscopy (EM) approaches to determine structures of a variety of protein complexes at near-atomic resolution. Here, we report the development of methods to account for local variations in defocus and beam-induced drift, and the implementation of a data-driven dose compensation scheme that significantly improves the extraction of high-resolution information recorded during exposure of the specimen to the electron beam. These advances enable determination of a cryo-EM density map for β-galactosidase bound to the inhibitor phenylethyl β-D-thiogalactopyranoside where the ordered regions are resolved at a level of detail seen in X-ray maps at ∼ 1.5 Å resolution. Using this density map in conjunction with constrained molecular dynamics simulations provides a measure of the local flexibility of the non-covalently bound inhibitor and offers further opportunities for structure-guided inhibitor design.
履歴
登録2018年3月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年5月30日-
マップ公開2018年5月30日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13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: 0.52
  • 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: 0.52
  • 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-6cvm
  • 表面レベル: 0.52
  • 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_7770.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_7770.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 147.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Escherichia coli beta-galactosidase
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.)
0.64 Å/pix.
x 338 pix.
= 215.306 Å		0.64 Å/pix.
x 338 pix.
= 215.306 Å		0.64 Å/pix.
x 338 pix.
= 215.306 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: 0.637 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: 0.52 / ムービー #1: 0.52
最小 - 最大-1.0223988 - 2.9114444
平均 (標準偏差)-0.007835173 (±0.15938693)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ338338338
Spacing338338338
セルA=B=C: 215.30602 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.6370.6370.637
M x/y/z338338338
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z215.306215.306215.306
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-199-199-199
NX/NY/NZ399399399
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS338338338
D min/max/mean-1.0222.911-0.008

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_7770_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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追加マップ: Escherichia coli beta-galactosidase, sharpened map

ファイルemd_7770_additional.map
注釈Escherichia coli beta-galactosidase, sharpened 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: Escherichia coli beta-galactosidase, half map #1

ファイルemd_7770_half_map_1.map
注釈Escherichia coli beta-galactosidase, half map #1
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: Escherichia coli beta-galactosidase, half map #2

ファイルemd_7770_half_map_2.map
注釈Escherichia coli beta-galactosidase, half map #2
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 : Escherichia coli beta-galactosidase bound to phenylethyl beta-D-t...

全体名称: Escherichia coli beta-galactosidase bound to phenylethyl beta-D-thiogalactopyranoside (PETG)
要素
  • 複合体: Escherichia coli beta-galactosidase bound to phenylethyl beta-D-thiogalactopyranoside (PETG)
    • タンパク質・ペプチド: Beta-galactosidase
  • リガンド: 2-phenylethyl 1-thio-beta-D-galactopyranoside
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Escherichia coli beta-galactosidase bound to phenylethyl beta-D-t...

超分子名称: Escherichia coli beta-galactosidase bound to phenylethyl beta-D-thiogalactopyranoside (PETG)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
分子量理論値: 465 KDa

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分子 #1: Beta-galactosidase

分子名称: Beta-galactosidase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: beta-galactosidase
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 116.181031 KDa
配列文字列: MITDSLAVVL QRRDWENPGV TQLNRLAAHP PFASWRNSEE ARTDRPSQQL RSLNGEWRFA WFPAPEAVPE SWLECDLPEA DTVVVPSNW QMHGYDAPIY TNVTYPITVN PPFVPTENPT GCYSLTFNVD ESWLQEGQTR IIFDGVNSAF HLWCNGRWVG Y GQDSRLPS ...文字列:
MITDSLAVVL QRRDWENPGV TQLNRLAAHP PFASWRNSEE ARTDRPSQQL RSLNGEWRFA WFPAPEAVPE SWLECDLPEA DTVVVPSNW QMHGYDAPIY TNVTYPITVN PPFVPTENPT GCYSLTFNVD ESWLQEGQTR IIFDGVNSAF HLWCNGRWVG Y GQDSRLPS EFDLSAFLRA GENRLAVMVL RWSDGSYLED QDMWRMSGIF RDVSLLHKPT TQISDFHVAT RFNDDFSRAV LE AEVQMCG ELRDYLRVTV SLWQGETQVA SGTAPFGGEI IDERGGYADR VTLRLNVENP KLWSAEIPNL YRAVVELHTA DGT LIEAEA CDVGFRVVRI ENGLLLLNGK PLLIRGVNRH EHHPLHGQVM DEQTMVQDIL LMKQNNFNAV RCSHYPNHPL WYTL CDRYG LYVVDEANIE THGMVPMNRL TDDPRWLPAM SERVTRMVQR DRNHPSVIIW SLGNESGHGA NHDALYRWIK SVDPS RPVQ YEGGGADTTA TDIICPMYAR VDEDQPFPAV PKWSIKKWLS LPGETRPLIL CEYAHAMGNS LGGFAKYWQA FRQYPR LQG GFVWDWVDQS LIKYDENGNP WSAYGGDFGD TPNDRQFCMN GLVFADRTPH PALTEAKHQQ QFFQFRLSGQ TIEVTSE YL FRHSDNELLH WMVALDGKPL ASGEVPLDVA PQGKQLIELP ELPQPESAGQ LWLTVRVVQP NATAWSEAGH ISAWQQWR L AENLSVTLPA ASHAIPHLTT SEMDFCIELG NKRWQFNRQS GFLSQMWIGD KKQLLTPLRD QFTRAPLDND IGVSEATRI DPNAWVERWK AAGHYQAEAA LLQCTADTLA DAVLITTAHA WQHQGKTLFI SRKTYRIDGS GQMAITVDVV VASDTPHPAR IGLNCQLAQ VAERVNWLGL GPQENYPDRL TAACFDRWDL PLSDMYTPYV FPSENGLRCG TRELNYGPHQ WRGDFQFNIS R YSQQQLME TSHRHLLHAE EGTWLNIDGF HMGIGGDDSW SPSVSAEFQL SAGRYHYQLV WCQ

UniProtKB: Beta-galactosidase

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分子 #2: 2-phenylethyl 1-thio-beta-D-galactopyranoside

分子名称: 2-phenylethyl 1-thio-beta-D-galactopyranoside / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: PTQ
分子量理論値: 300.371 Da
Chemical component information

ChemComp-PTQ:
2-phenylethyl 1-thio-beta-D-galactopyranoside / フェネチル1-チオ-β-D-ガラクトピラノシド

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #4: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 8
分子量理論値: 22.99 Da

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4194 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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2.3 mg/mL
緩衝液pH: 8
詳細: 25 mM Tris, pH 8.0, 50 mM NaCl, 2 mM MgCl2, 1.0 mM TCEP
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 詳細: plasma cleaned
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 90.15 K / 装置: LEICA EM GP / 詳細: Blot for 2 seconds before plunging..

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 79.6 K / 最高: 79.8 K
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS
エネルギーフィルター - エネルギー下限: 0 eV
エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20 eV
詳細Parallel beam illumination
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-38 / 実像数: 1539 / 平均露光時間: 7.6 sec. / 平均電子線量: 45.0 e/Å2 / 詳細: Raw micrographs are available from EMPIAR-10061.
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系最大 デフォーカス（補正後）: 2.0 µm / 倍率（補正後）: 215000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 215000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
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: 298715
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: D2 (2回x2回 2面回転対称)
アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 1.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11) / 使用した粒子像数: 150321
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-6cvm:
Atomic resolution cryo-EM structure of beta-galactosidase

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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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