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- PDB-5ni1: CryoEM structure of haemoglobin at 3.2 A determined with the Volt... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5ni1
タイトルCryoEM structure of haemoglobin at 3.2 A determined with the Volta phase plate
要素
  • Hemoglobin subunit alpha
  • Hemoglobin subunit beta
キーワードOXYGEN TRANSPORT / Volta phase plate / Single particle analysis / Hemoglobin
機能・相同性
機能・相同性情報


nitric oxide transport / hemoglobin alpha binding / cellular oxidant detoxification / hemoglobin binding / renal absorption / haptoglobin-hemoglobin complex / organic acid binding / hemoglobin complex / oxygen transport / Scavenging of heme from plasma ...nitric oxide transport / hemoglobin alpha binding / cellular oxidant detoxification / hemoglobin binding / renal absorption / haptoglobin-hemoglobin complex / organic acid binding / hemoglobin complex / oxygen transport / Scavenging of heme from plasma / endocytic vesicle lumen / blood vessel diameter maintenance / hydrogen peroxide catabolic process / oxygen carrier activity / carbon dioxide transport / Heme signaling / Erythrocytes take up oxygen and release carbon dioxide / Erythrocytes take up carbon dioxide and release oxygen / Late endosomal microautophagy / Cytoprotection by HMOX1 / response to hydrogen peroxide / oxygen binding / regulation of blood pressure / platelet aggregation / Chaperone Mediated Autophagy / positive regulation of nitric oxide biosynthetic process / tertiary granule lumen / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / blood microparticle / ficolin-1-rich granule lumen / iron ion binding / heme binding / Neutrophil degranulation / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region / membrane / metal ion binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
Hemoglobin, pi / Hemoglobin, alpha-type / Hemoglobin, beta-type / : / Globin/Protoglobin / Globins / Globin domain profile. / Globin-like / Globin / Globin ...Hemoglobin, pi / Hemoglobin, alpha-type / Hemoglobin, beta-type / : / Globin/Protoglobin / Globins / Globin domain profile. / Globin-like / Globin / Globin / Globin-like superfamily / Orthogonal Bundle / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Hemoglobin subunit beta / Hemoglobin subunit alpha
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Khoshouei, M. / Radjainia, M. / Bunker, R. / Baumeister, W. / Danev, R.
引用
ジャーナル: Nat Commun / 年: 2017
タイトル: Cryo-EM structure of haemoglobin at 3.2 Å determined with the Volta phase plate.
著者: Maryam Khoshouei / Mazdak Radjainia / Wolfgang Baumeister / Radostin Danev /
要旨: With the advent of direct electron detectors, the perspectives of cryo-electron microscopy (cryo-EM) have changed in a profound way. These cameras are superior to previous detectors in coping with ...With the advent of direct electron detectors, the perspectives of cryo-electron microscopy (cryo-EM) have changed in a profound way. These cameras are superior to previous detectors in coping with the intrinsically low contrast and beam-induced motion of radiation-sensitive organic materials embedded in amorphous ice, and hence they have enabled the structure determination of many macromolecular assemblies to atomic or near-atomic resolution. Nevertheless, there are still limitations and one of them is the size of the target structure. Here, we report the use of a Volta phase plate in determining the structure of human haemoglobin (64 kDa) at 3.2 Å. Our results demonstrate that this method can be applied to complexes that are significantly smaller than those previously studied by conventional defocus-based approaches. Cryo-EM is now close to becoming a fast and cost-effective alternative to crystallography for high-resolution protein structure determination.
#1: ジャーナル: Elife / 年: 2016
タイトル: Cryo-EM single particle analysis with the Volta phase plate.
著者: Radostin Danev / Wolfgang Baumeister /
要旨: We present a method for in-focus data acquisition with a phase plate that enables near-atomic resolution single particle reconstructions. Accurate focusing is the determining factor for obtaining ...We present a method for in-focus data acquisition with a phase plate that enables near-atomic resolution single particle reconstructions. Accurate focusing is the determining factor for obtaining high quality data. A double-area focusing strategy was implemented in order to achieve the required precision. With this approach we obtained a 3.2 Å resolution reconstruction of the Thermoplasma acidophilum 20S proteasome. The phase plate matches or slightly exceeds the performance of the conventional defocus approach. Spherical aberration becomes a limiting factor for achieving resolutions below 3 Å with in-focus phase plate images. The phase plate could enable single particle analysis of challenging samples in terms of small size, heterogeneity and flexibility that are difficult to solve by the conventional defocus approach.
履歴
登録2017年3月22日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
置き換え2017年4月12日ID: 5ME2
改定 1.02017年4月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年10月17日Group: Data collection / Other / Refinement description / カテゴリ: cell / em_image_scans / refine / Item: _cell.Z_PDB
改定 1.22019年12月11日Group: Database references / Other / カテゴリ: atom_sites / citation / citation_author
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3]
改定 1.32024年5月8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 / struct_ncs_dom_lim
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _struct_ncs_dom_lim.beg_auth_comp_id / _struct_ncs_dom_lim.beg_label_asym_id / _struct_ncs_dom_lim.beg_label_comp_id / _struct_ncs_dom_lim.beg_label_seq_id / _struct_ncs_dom_lim.end_auth_comp_id / _struct_ncs_dom_lim.end_label_asym_id / _struct_ncs_dom_lim.end_label_comp_id / _struct_ncs_dom_lim.end_label_seq_id

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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
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-3488
  • 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: Hemoglobin subunit alpha
B: Hemoglobin subunit beta
C: Hemoglobin subunit alpha
D: Hemoglobin subunit beta
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)64,5478
ポリマ－62,0814
非ポリマー2,4664
水43224
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
11A
21C
12B
22D

NCSドメイン領域:

Component-ID: 1 / Beg auth comp-ID: VAL / Beg label comp-ID: VAL / Refine code: 1

Dom-IDEns-IDEnd auth comp-IDEnd label comp-IDAuth asym-IDLabel asym-IDAuth seq-IDLabel seq-ID
11ARGARGAA1 - 1411 - 141
21ARGARGCC1 - 1411 - 141
12HISHISBB1 - 1461 - 146
22HISHISDD1 - 1461 - 146

NCSアンサンブル:
ID
1
2

NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(1), (1), (1)
2given(-1, -0.000463, -0.00017), (0.000463, -1, -0.000505), (-0.00017, -0.000505, 1)105.04034, 105.01142, 0.03988

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要素

#1: タンパク質 Hemoglobin subunit alpha / Alpha-globin / Hemoglobin alpha chain


分子量: 15150.353 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: HBA1, HBA2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P69905
#2: タンパク質 Hemoglobin subunit beta / Beta-globin / Hemoglobin beta chain


分子量: 15890.198 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: HBB / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P68871
#3: 化合物
ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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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: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Hemoglobin / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 %

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0158 / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 175300 / 対称性のタイプ: POINT
精密化解像度: 3.2→105 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.574 / SU B: 18.168 / SU ML: 0.278 / ESU R: 0.34
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
Rfactor反射数%反射
Rwork0.37077 --
obs0.37077 74004 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 60.032 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1--1.39 Å2-1.67 Å2-0.01 Å2
2--0.67 Å2-0.01 Å2
3---0.72 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 4580
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.010.0194703
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d0.0020.024331
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.53226449
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg1.296310003
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg5.7125570
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg33.07723.889180
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg12.44615705
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg11.3571512
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.1040.2708
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0060.0215272
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0030.02984
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it5.5645.6852292
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other5.525.6732291
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it9.8188.4842858
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other9.8338.4962859
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it7.1026.4952411
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other7.0916.4922409
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other12.7439.2523591
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined18.71764.9355272
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other18.72164.9435273
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
Refine LS restraints NCS

Refine-ID: ELECTRON MICROSCOPY / タイプ: tight thermal / Weight position: 0.5

Ens-IDDom-IDAuth asym-ID数Rms dev position (Å)
11A10680.34
22B11230.12
LS精密化 シェル解像度: 3.2→3.283 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rwork0.965 5475 -
Rfree-0 -
obs--100 %

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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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