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- PDB-1kju: Ca2+-ATPase in the E2 State -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 1kju
タイトルCa2+-ATPase in the E2 State
要素Sarcoplasmic/endoplasmic reticulum calcium ATPase 1a
キーワードHYDROLASE / ION PUMP / CALCIUM / MEMBRANE PROTEIN / P-TYPE ATPASE / ACTIVE TRANSPORT / E2 / CRYO-EM
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of cardiac muscle cell contraction / positive regulation of calcium ion import into sarcoplasmic reticulum / positive regulation of ATPase-coupled calcium transmembrane transporter activity / positive regulation of fast-twitch skeletal muscle fiber contraction / H zone / calcium ion import into sarcoplasmic reticulum / negative regulation of striated muscle contraction / regulation of striated muscle contraction / P-type Ca2+ transporter / P-type calcium transporter activity ...positive regulation of cardiac muscle cell contraction / positive regulation of calcium ion import into sarcoplasmic reticulum / positive regulation of ATPase-coupled calcium transmembrane transporter activity / positive regulation of fast-twitch skeletal muscle fiber contraction / H zone / calcium ion import into sarcoplasmic reticulum / negative regulation of striated muscle contraction / regulation of striated muscle contraction / P-type Ca2+ transporter / P-type calcium transporter activity / I band / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / sarcoplasmic reticulum membrane / sarcoplasmic reticulum / intracellular calcium ion homeostasis / calcium ion transport / calcium ion binding / endoplasmic reticulum membrane / perinuclear region of cytoplasm / endoplasmic reticulum / ATP hydrolysis activity / ATP binding / membrane
類似検索 - 分子機能
P-type ATPase, subfamily IIA, SERCA-type / haloacid dehalogenase-like hydrolase / Cation-transporting P-type ATPase, C-terminal / Cation transporting ATPase, C-terminus / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation-transporting P-type ATPase, N-terminal / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation transport ATPase (P-type) / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain ...P-type ATPase, subfamily IIA, SERCA-type / haloacid dehalogenase-like hydrolase / Cation-transporting P-type ATPase, C-terminal / Cation transporting ATPase, C-terminus / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation-transporting P-type ATPase, N-terminal / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation transport ATPase (P-type) / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily / P-type ATPase / P-type ATPase, transmembrane domain superfamily / haloacid dehalogenase-like hydrolase / HAD superfamily / HAD-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Sarcoplasmic/endoplasmic reticulum calcium ATPase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6 Å
データ登録者Xu, C. / Rice, W.J. / He, W. / Stokes, D.L.
引用
ジャーナル: J Mol Biol / : 2002
タイトル: A structural model for the catalytic cycle of Ca(2+)-ATPase.
著者: Chen Xu / William J Rice / Wanzhong He / David L Stokes /
要旨: Ca(2+)-ATPase is responsible for active transport of calcium ions across the sarcoplasmic reticulum membrane. This coupling involves an ordered sequence of reversible reactions occurring alternately ...Ca(2+)-ATPase is responsible for active transport of calcium ions across the sarcoplasmic reticulum membrane. This coupling involves an ordered sequence of reversible reactions occurring alternately at the ATP site within the cytoplasmic domains, or at the calcium transport sites within the transmembrane domain. These two sites are separated by a large distance and conformational changes have long been postulated to play an important role in their coordination. To characterize the nature of these conformational changes, we have built atomic models for two reaction intermediates and postulated the mechanisms governing the large structural changes. One model is based on fitting the X-ray crystallographic structure of Ca(2+)-ATPase in the E1 state to a new 6 A structure by cryoelectron microscopy in the E2 state. This fit indicates that calcium binding induces enormous movements of all three cytoplasmic domains as well as significant changes in several transmembrane helices. We found that fluorescein isothiocyanate displaced a decavanadate molecule normally located at the intersection of the three cytoplasmic domains, but did not affect their juxtaposition; this result indicates that our model likely reflects a native E2 conformation and not an artifact of decavanadate binding. To explain the dramatic structural effect of calcium binding, we propose that M4 and M5 transmembrane helices are responsive to calcium binding and directly induce rotation of the phosphorylation domain. Furthermore, we hypothesize that both the nucleotide-binding and beta-sheet domains are highly mobile and driven by Brownian motion to elicit phosphoenzyme formation and calcium transport, respectively. If so, the reaction cycle of Ca(2+)-ATPase would have elements of a Brownian ratchet, where the chemical reactions of ATP hydrolysis are used to direct the random thermal oscillations of an innately flexible molecule.
#1: ジャーナル: Nature / : 2000
タイトル: Crystal Structure of the Calcium Pump of Sarcoplasmic Reticulum at 2.6 A Resolution
著者: Toyoshima, C. / Nakasako, M. / Nomura, H. / Ogawa, H.
#2: ジャーナル: Nature / : 1998
タイトル: Structure of the Calcium Pump from Sarcoplasmic Reticulum at 8-A Resolution
著者: Zhang, P. / Toyoshima, C. / Yonekura, K. / Green, N.M. / Stokes, D.L.
#3: ジャーナル: Ultramicroscopy / : 1997
タイトル: Distortion Correction of Tubular Crystals: Improvements in the Acetylcholine Receptor Structure
著者: Beroukhim, R. / Unwin, N.
#4: ジャーナル: Biophys.J. / : 2000
タイトル: Modeling a Dehalogenase Fold into the 8-A Density Map for Ca(2+)-ATPase Defines a New Domain Structure
著者: Stokes, D.L. / Green, N.M.
履歴
登録2001年12月5日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02001年12月19日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12008年4月27日Group: Version format compliance
改定 1.22011年7月13日Group: Version format compliance
改定 1.32018年7月18日Group: Author supporting evidence / Data collection / カテゴリ: em_single_particle_entity / em_software / Item: _em_software.image_processing_id
改定 1.42024年2月14日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type
Remark 999SEQUENCE THE SEQUENCE IN THIS ENTRY IS AN ISOFORM OF THE SEQUENCE IN SWISSPROT ENTRY P04191. THE C- ...SEQUENCE THE SEQUENCE IN THIS ENTRY IS AN ISOFORM OF THE SEQUENCE IN SWISSPROT ENTRY P04191. THE C-TERMINAL REGION OF P04191 CONSISTS OF RESIDUES 994-1001, DPEDERRK. IN THIS ENTRY, THE C-TERMINAL RESIDUE IS 994, G.

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Sarcoplasmic/endoplasmic reticulum calcium ATPase 1a


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)109,6031
ポリマ-109,6031
非ポリマー00
00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 Sarcoplasmic/endoplasmic reticulum calcium ATPase 1a / Calcium pump 1 / SERCA1 / SR Ca(2+)-ATPase 1


分子量: 109602.578 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: P04191, EC: 3.6.3.8

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: HELICAL ARRAY / 3次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: Ca2+-ATPase tubular crystals / タイプ: COMPLEX
詳細: Crystals formed in presence of decavanadate and thapsigargin
緩衝液名称: 20 mM imidazole pH 7.4, 100 mM KCl, 5 mM MgCl2, 0.5 mM EGTA, 0.5 mM decavanadate, 0.01 mM thapsigargin
pH: 7.4
詳細: 20 mM imidazole pH 7.4, 100 mM KCl, 5 mM MgCl2, 0.5 mM EGTA, 0.5 mM decavanadate, 0.01 mM thapsigargin
試料濃度: 0.05 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結詳細: Samples at approximately 1 mg/ml were diluted 1/20 immediately prior to application to glow-discharged fenestrated carbon grids. All freezing was done in cold room. After blotting, samples ...詳細: Samples at approximately 1 mg/ml were diluted 1/20 immediately prior to application to glow-discharged fenestrated carbon grids. All freezing was done in cold room. After blotting, samples were plunged into liquid ethane for freezing and stored in liquid nitrogen.
結晶化
*PLUS
温度: 4 ℃ / 手法: microdialysis
溶液の組成
*PLUS
ID濃度一般名Crystal-IDSol-ID化学式詳細
10.016 mMFITC11
22 mg/mlSR11
30.3 Msucrose11
45 mM11MgCl2
50.010 mM11CaCl2
620 mMTris-HCl11pH8
7100 mM12KCl
80.5 mMEGTA12
95 mM12MgCl2
100.5 mMdecavanadate12
110.010 mMthapsigargin12

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: FEI/PHILIPS CM200FEG / 日付: 2000年1月1日
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 50000 X / 倍率(補正後): 51300 X / 最大 デフォーカス(公称値): 1400 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 700 nm / Cs: 2 mm
試料ホルダ温度: 100 K / 傾斜角・最大: 0 ° / 傾斜角・最小: 0 °
撮影電子線照射量: 10 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM
画像スキャンデジタル画像の数: 58

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1Oモデルフィッティング
2X-PLORモデルフィッティング
3Custom3次元再構成
CTF補正詳細: CTF correction of each particle with 4.6% amplitude contrast
3次元再構成手法: helical reconstruction / 解像度: 6 Å / 粒子像の数: 95 / ピクセルサイズ(実測値): 2.53 Å / 倍率補正: light harvesting complex crystals
詳細: Combination of Fourier and real space averaging. Helical Reconstruction: A total of 95 repeats from 58 individual tubes were used for the reconstruction. These tubes fell into 5 helical ...詳細: Combination of Fourier and real space averaging. Helical Reconstruction: A total of 95 repeats from 58 individual tubes were used for the reconstruction. These tubes fell into 5 helical symmetries, defined by the Bessel order (n) of the principal layer lines (1,0) and (0,1). These 5 symmetries were (-23,6), (-22,6), (-21,6), (-20,6) and (-19,6). For the reference symmetry (-22,6), the unit cell parameters were: a= 56.9A, b=117.1A, gamma=64.2 deg. Data within each helical symmetry were averaged in Fourier space and distortion-correction techniques were applied (Beroukhim and Unwin, 1997). For each repeat, unit cell parameters were calculated, and repeats differing by more than 1.5% of the average value were discarded. The CTF was used to correct phases and weight amplitudes prior to averaging within each helical symmetry. Finally, maps were calculated from each of the averaged datasets. Each of the 2 molecules composing the unit cell were masked and aligned with the corresponding molecule from the reference map (-22,6). The maps were averaged in real-space then back-transformed into Fourier space. Two-fold symmetry was constrained before calculating the final map. Effective resolution of the reconstruction: The resolution of the final reconstruction was determined to be 6 A by two methods. First, the dataset was split into two equal parts and two independant reconstructions were made. After masking and aligning molecules from these maps, Fourier shell correlation coefficients and associated phase residuals were calculated. Secondly, since the crystals had p2 symmetry, two-fold phase residuals of layer lined datasets were used to monitor resolution.
対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築空間: REAL
詳細: DETAILS--The atomic coordinates of Ca-ATPase (1EUL) were divided into 4 domains by breaking the peptide at 3 hinge points. Each domain was separately fit into the electron density map by ...詳細: DETAILS--The atomic coordinates of Ca-ATPase (1EUL) were divided into 4 domains by breaking the peptide at 3 hinge points. Each domain was separately fit into the electron density map by manual docking using the program O. Besides matching overall shape, the major criteria involved matching a-helices into strong columns of density in the map. Whereas cytoplasmic domains were treated as rigid bodies, elements of the transmembrane domain were bent or displaced to match strong densities in the cryo-em map. Finally, the loops composing the 3 hinges were rebuilt to reconnect the domains and X-PLOR was used to perform local energy minimization.
原子モデル構築PDB-ID: 1EUL

1eul
PDB 未公開エントリ


Accession code: 1EUL / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化最高解像度: 6 Å
精密化ステップサイクル: LAST / 最高解像度: 6 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数7671 0 0 0 7671
ソフトウェア
*PLUS
名称: X-PLOR / 分類: refinement
拘束条件
*PLUS
Refine-IDタイプ
X-RAY DIFFRACTIONx_bond_d
X-RAY DIFFRACTIONx_angle_d
X-RAY DIFFRACTIONx_angle_deg
X-RAY DIFFRACTIONx_dihedral_angle_d
X-RAY DIFFRACTIONx_improper_angle_d
X-RAY DIFFRACTIONx_mcbond_it
X-RAY DIFFRACTIONx_scbond_it
X-RAY DIFFRACTIONx_mcangle_it
X-RAY DIFFRACTIONx_scangle_it

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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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