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- PDB-5wkb: MicroED structure of the segment, NFGEFS, from the A315E familial... -
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Open data
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Basic information
Entry | Database: PDB / ID: 5wkb | ||||||
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Title | MicroED structure of the segment, NFGEFS, from the A315E familial variant of the low complexity domain of TDP-43, residues 312-317 | ||||||
![]() | TAR DNA-binding protein 43 | ||||||
![]() | PROTEIN FIBRIL / Amyloid / LARKS / TDP-43 | ||||||
Function / homology | ![]() nuclear inner membrane organization / interchromatin granule / perichromatin fibrils / 3'-UTR-mediated mRNA destabilization / 3'-UTR-mediated mRNA stabilization / intracellular non-membrane-bounded organelle / negative regulation by host of viral transcription / pre-mRNA intronic binding / response to endoplasmic reticulum stress / RNA splicing ...nuclear inner membrane organization / interchromatin granule / perichromatin fibrils / 3'-UTR-mediated mRNA destabilization / 3'-UTR-mediated mRNA stabilization / intracellular non-membrane-bounded organelle / negative regulation by host of viral transcription / pre-mRNA intronic binding / response to endoplasmic reticulum stress / RNA splicing / negative regulation of protein phosphorylation / molecular condensate scaffold activity / mRNA 3'-UTR binding / regulation of protein stability / regulation of circadian rhythm / positive regulation of insulin secretion / mRNA processing / positive regulation of protein import into nucleus / cytoplasmic stress granule / rhythmic process / regulation of gene expression / double-stranded DNA binding / regulation of apoptotic process / amyloid fibril formation / regulation of cell cycle / nuclear speck / RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding / negative regulation of gene expression / lipid binding / mitochondrion / DNA binding / RNA binding / nucleoplasm / identical protein binding / nucleus Similarity search - Function | ||||||
Biological species | ![]() | ||||||
Method | ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY / electron crystallography / AB INITIO PHASING / cryo EM / Resolution: 1 Å | ||||||
![]() | Guenther, E.L. / Sawaya, M.R. / Cascio, D. / Eisenberg, D.S. | ||||||
Funding support | ![]()
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![]() | ![]() Title: Atomic structures of TDP-43 LCD segments and insights into reversible or pathogenic aggregation. Authors: Elizabeth L Guenther / Qin Cao / Hamilton Trinh / Jiahui Lu / Michael R Sawaya / Duilio Cascio / David R Boyer / Jose A Rodriguez / Michael P Hughes / David S Eisenberg / ![]() Abstract: The normally soluble TAR DNA-binding protein 43 (TDP-43) is found aggregated both in reversible stress granules and in irreversible pathogenic amyloid. In TDP-43, the low-complexity domain (LCD) is ...The normally soluble TAR DNA-binding protein 43 (TDP-43) is found aggregated both in reversible stress granules and in irreversible pathogenic amyloid. In TDP-43, the low-complexity domain (LCD) is believed to be involved in both types of aggregation. To uncover the structural origins of these two modes of β-sheet-rich aggregation, we have determined ten structures of segments of the LCD of human TDP-43. Six of these segments form steric zippers characteristic of the spines of pathogenic amyloid fibrils; four others form LARKS, the labile amyloid-like interactions characteristic of protein hydrogels and proteins found in membraneless organelles, including stress granules. Supporting a hypothetical pathway from reversible to irreversible amyloid aggregation, we found that familial ALS variants of TDP-43 convert LARKS to irreversible aggregates. Our structures suggest how TDP-43 adopts both reversible and irreversible β-sheet aggregates and the role of mutation in the possible transition of reversible to irreversible pathogenic aggregation. | ||||||
History |
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Structure visualization
Movie |
![]() |
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Structure viewer | Molecule: ![]() ![]() |
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Others | ![]() |
-Validation report
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Data in XML | ![]() | 5.9 KB | Display | |
Data in CIF | ![]() | 7.4 KB | Display | |
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-Related structure data
Related structure data | ![]() 8857MC ![]() 7466C ![]() 7467C ![]() 5whnC ![]() 5whpC ![]() 5wiaC ![]() 5wiqC ![]() 5wkdC ![]() 6cb9C ![]() 6cewC ![]() 6cf4C ![]() 6cfhC M: map data used to model this data C: citing same article ( |
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Similar structure data |
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Links
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Assembly
Deposited unit | ![]()
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1 | ![]()
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Unit cell |
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Components
#1: Protein/peptide | Mass: 699.709 Da / Num. of mol.: 1 / Fragment: UNP residues 312-317 / Mutation: A315E / Source method: obtained synthetically / Source: (synth.) ![]() |
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#2: Water | ChemComp-HOH / |
-Experimental details
-Experiment
Experiment | Method: ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY |
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EM experiment | Aggregation state: 3D ARRAY / 3D reconstruction method: electron crystallography |
-
Sample preparation
Component | Name: Segment from TDP-43 / Type: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1 / Source: NATURAL |
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Molecular weight | Experimental value: NO |
Source (natural) | Organism: ![]() |
Buffer solution | pH: 7.5 / Details: 1x PBS, pH 7.5 |
Buffer component | Name: 1x PBS |
Specimen | Embedding applied: NO / Shadowing applied: NO / Staining applied: NO / Vitrification applied: YES |
Vitrification | Cryogen name: ETHANE |
Crystal grow | Temperature: 298 K / Method: batch / pH: 7.5 / Details: 1x PBS, pH 7.5 |
-Data collection
Experimental equipment | ![]() Model: Tecnai F20 / Image courtesy: FEI Company | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Microscopy | Model: FEI TECNAI F20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electron gun | Electron source: ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electron lens | Mode: DIFFRACTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Specimen holder | Cryogen: NITROGEN Specimen holder model: GATAN 626 SINGLE TILT LIQUID NITROGEN CRYO TRANSFER HOLDER | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Image recording | Electron dose: 3.4 e/Å2 / Film or detector model: TVIPS TEMCAM-F416 (4k x 4k) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Image scans | Width: 2048 / Height: 2048 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
EM diffraction | Camera length: 1840 mm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
EM diffraction shell | Resolution: 1→1.03 Å / Fourier space coverage: 78 % / Multiplicity: 4.8 / Num. of structure factors: 110 / Phase residual: 0.001 ° | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
EM diffraction stats | Fourier space coverage: 88.7 % / High resolution: 1 Å / Num. of intensities measured: 18942 / Num. of structure factors: 2032 / Phase error: 0.001 ° / Phase residual: 0.001 ° / Phase error rejection criteria: 1 / Rmerge: 28.3 / Rsym: 28.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diffraction | Mean temperature: 100 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diffraction source | Source: ELECTRON MICROSCOPE / Type: TECNAI F20 TEM / Wavelength: 0.0251 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Detector | Type: TVIPS F416 CMOS CAMERA / Detector: CMOS / Date: Aug 26, 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radiation wavelength | Wavelength: 0.0251 Å / Relative weight: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Reflection | Resolution: 1→21.39 Å / Num. obs: 2004 / % possible obs: 88.7 % / Observed criterion σ(I): -3 / Redundancy: 9.452 % / Biso Wilson estimate: 7.454 Å2 / CC1/2: 0.992 / Rmerge(I) obs: 0.283 / Rrim(I) all: 0.299 / Χ2: 0.775 / Net I/σ(I): 4.64 / Num. measured all: 18942 / Scaling rejects: 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Reflection shell | Diffraction-ID: 1
|
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Processing
Software |
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EM software |
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EM 3D crystal entity | ∠α: 90 ° / ∠β: 90 ° / ∠γ: 90 ° / A: 42.77 Å / B: 17.42 Å / C: 4.9 Å / Space group name: P21212 / Space group num: 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CTF correction | Type: NONE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3D reconstruction | Resolution: 1 Å / Resolution method: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / Symmetry type: 3D CRYSTAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refinement | Method to determine structure: AB INITIO PHASING / Resolution: 1→21.39 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.958 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.913 / SU B: 2.368 / SU ML: 0.052 / SU R Cruickshank DPI: 0.0471 / Cross valid method: THROUGHOUT / σ(F): 0 / ESU R: 0.047 / ESU R Free: 0.05 / Details: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
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Solvent computation | Ion probe radii: 0.8 Å / Shrinkage radii: 0.8 Å / VDW probe radii: 1.2 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Displacement parameters | Biso max: 25.32 Å2 / Biso mean: 5.061 Å2 / Biso min: 2.59 Å2
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Refinement step | Cycle: final / Resolution: 1→21.39 Å
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Refine LS restraints |
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LS refinement shell | Resolution: 1.005→1.031 Å / Rfactor Rfree error: 0 / Total num. of bins used: 20
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