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- PDB-7rpk: Cryo-EM structure of murine Dispatched in complex with Sonic hedgehog -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7rpk
タイトルCryo-EM structure of murine Dispatched in complex with Sonic hedgehog
要素
  • Protein dispatched homolog 1
  • Sonic hedgehog protein
キーワードMEMBRANE PROTEIN / RND transporter / Hedgehog binding / Sterol sensing domain / sodium binding
機能・相同性
機能・相同性情報


forebrain regionalization / cell proliferation in external granule layer / epithelial-mesenchymal signaling involved in prostate gland development / Release of Hh-Np from the secreting cell / ventral spinal cord interneuron specification / respiratory tube development / Ligand-receptor interactions / striated muscle tissue development / patched ligand maturation / Activation of SMO ...forebrain regionalization / cell proliferation in external granule layer / epithelial-mesenchymal signaling involved in prostate gland development / Release of Hh-Np from the secreting cell / ventral spinal cord interneuron specification / respiratory tube development / Ligand-receptor interactions / striated muscle tissue development / patched ligand maturation / Activation of SMO / trachea development / positive regulation of skeletal muscle cell proliferation / right lung development / left lung development / primary prostatic bud elongation / regulation of mesenchymal cell proliferation involved in prostate gland development / mesenchymal smoothened signaling pathway involved in prostate gland development / positive regulation of sclerotome development / tracheoesophageal septum formation / negative regulation of ureter smooth muscle cell differentiation / positive regulation of ureter smooth muscle cell differentiation / negative regulation of kidney smooth muscle cell differentiation / positive regulation of kidney smooth muscle cell differentiation / regulation of odontogenesis / mesenchymal-epithelial cell signaling involved in prostate gland development / positive regulation of mesenchymal cell proliferation involved in ureter development / trunk neural crest cell migration / anatomical structure formation involved in morphogenesis / hindgut morphogenesis / polarity specification of anterior/posterior axis / negative regulation of alpha-beta T cell differentiation / regulation of prostatic bud formation / regulation of glial cell proliferation / formation of anatomical boundary / positive regulation of striated muscle cell differentiation / metanephric mesenchymal cell proliferation involved in metanephros development / diaphragm development / regulation of epithelial cell proliferation involved in prostate gland development / trachea morphogenesis / cholesterol-protein transferase activity / telencephalon regionalization / bud outgrowth involved in lung branching / epithelial-mesenchymal cell signaling / Hedgehog ligand biogenesis / laminin-1 binding / lung epithelium development / vasculogenesis involved in coronary vascular morphogenesis / negative regulation of cholesterol efflux / salivary gland cavitation / spinal cord dorsal/ventral patterning / myotube differentiation / determination of left/right asymmetry in lateral mesoderm / negative regulation of mesenchymal cell apoptotic process / negative regulation of T cell differentiation in thymus / cell development / spinal cord motor neuron differentiation / positive regulation of cerebellar granule cell precursor proliferation / positive regulation of T cell differentiation in thymus / establishment of epithelial cell polarity / skeletal muscle cell proliferation / prostate gland development / intermediate filament organization / limb bud formation / embryonic skeletal system development / skeletal muscle fiber differentiation / cerebellar granule cell precursor proliferation / mesenchymal cell apoptotic process / patched binding / animal organ formation / embryonic digestive tract morphogenesis / lung lobe morphogenesis / hindbrain development / positive regulation of skeletal muscle tissue development / epithelial cell proliferation involved in salivary gland morphogenesis / somite development / ectoderm development / neuron fate commitment / embryonic foregut morphogenesis / negative regulation of dopaminergic neuron differentiation / mesenchymal cell proliferation involved in lung development / stem cell development / positive regulation of immature T cell proliferation in thymus / branching involved in prostate gland morphogenesis / mesenchymal cell proliferation / lymphoid progenitor cell differentiation / dorsal/ventral neural tube patterning / self proteolysis / smooth muscle tissue development / embryonic morphogenesis / artery development / positive regulation of astrocyte differentiation / CD4-positive or CD8-positive, alpha-beta T cell lineage commitment / negative thymic T cell selection / pattern specification process / regulation of stem cell proliferation / positive regulation of epithelial cell proliferation involved in prostate gland development / male genitalia development / branching involved in salivary gland morphogenesis / embryonic pattern specification / epithelial cell proliferation involved in prostate gland development
類似検索 - 分子機能
: / Hedgehog, N-terminal signalling domain / Hedgehog protein / Hedgehog protein, Hint domain / : / Hint module / Hedgehog amino-terminal signalling domain / Membrane transport protein MMPL domain / MMPL family / Hedgehog signalling/DD-peptidase zinc-binding domain superfamily ...: / Hedgehog, N-terminal signalling domain / Hedgehog protein / Hedgehog protein, Hint domain / : / Hint module / Hedgehog amino-terminal signalling domain / Membrane transport protein MMPL domain / MMPL family / Hedgehog signalling/DD-peptidase zinc-binding domain superfamily / : / Sterol-sensing domain of SREBP cleavage-activation / Sterol-sensing domain (SSD) profile. / Hint domain C-terminal / Hint (Hedgehog/Intein) domain C-terminal region / Sterol-sensing domain / Intein N-terminal splicing region / Intein N-terminal splicing motif profile. / Hint domain N-terminal / Hint (Hedgehog/Intein) domain N-terminal region / Hint domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-6OE / Lauryl Maltose Neopentyl Glycol / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / Protein dispatched homolog 1 / Sonic hedgehog protein
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
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: 2.7 Å
データ登録者Asarnow, D. / Wang, Q. / Ding, K. / Cheng, Y. / Beachy, P.A.
資金援助 米国, 5件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM102498 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM140847 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)S10OD020054 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)S10OD021741 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Dispatched uses Na flux to power release of lipid-modified Hedgehog.
著者: Qianqian Wang / Daniel E Asarnow / Ke Ding / Randall K Mann / Jason Hatakeyama / Yunxiao Zhang / Yong Ma / Yifan Cheng / Philip A Beachy /
要旨: The Dispatched protein, which is related to the NPC1 and PTCH1 cholesterol transporters and to H-driven transporters of the RND family, enables tissue-patterning activity of the lipid-modified ...The Dispatched protein, which is related to the NPC1 and PTCH1 cholesterol transporters and to H-driven transporters of the RND family, enables tissue-patterning activity of the lipid-modified Hedgehog protein by releasing it from tightly -localized sites of embryonic expression. Here we determine a cryo-electron microscopy structure of the mouse protein Dispatched homologue 1 (DISP1), revealing three Na ions coordinated within a channel that traverses its transmembrane domain. We find that the rate of Hedgehog export is dependent on the Na gradient across the plasma membrane. The transmembrane channel and Na binding are disrupted in DISP1-NNN, a variant with asparagine substitutions for three intramembrane aspartate residues that each coordinate and neutralize the charge of one of the three Na ions. DISP1-NNN and variants that disrupt single Na sites retain binding to, but are impaired in export of the lipid-modified Hedgehog protein to the SCUBE2 acceptor. Interaction of the amino-terminal signalling domain of the Sonic hedgehog protein (ShhN) with DISP1 occurs via an extensive buried surface area and contacts with an extended furin-cleaved DISP1 arm. Variability analysis reveals that ShhN binding is restricted to one extreme of a continuous series of DISP1 conformations. The bound and unbound DISP1 conformations display distinct Na-site occupancies, which suggests a mechanism by which transmembrane Na flux may power extraction of the lipid-linked Hedgehog signal from the membrane. Na-coordinating residues in DISP1 are conserved in PTCH1 and other metazoan RND family members, suggesting that Na flux powers their conformationally driven activities.
履歴
登録2021年8月3日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年10月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年11月10日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title ..._citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22021年11月24日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32023年12月13日Group: Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: chem_comp / chem_comp_atom ...chem_comp / chem_comp_atom / chem_comp_bond / entity / pdbx_entity_nonpoly
Item: _chem_comp.name / _chem_comp.pdbx_synonyms ..._chem_comp.name / _chem_comp.pdbx_synonyms / _entity.pdbx_description / _pdbx_entity_nonpoly.name
改定 1.42024年11月13日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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-24617
  • 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: Protein dispatched homolog 1
H: Sonic hedgehog protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)187,27442
ポリマ－170,8032
非ポリマー16,47040
水75742
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, immunoprecipitation
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area3460 Å2
ΔGint-53 kcal/mol
Surface area53210 Å2

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 AH

#1: タンパク質 Protein dispatched homolog 1 / Mdispa


分子量: 152071.141 Da / 分子数: 1 / 断片: UNP residues 172-1521 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Disp1, Disp, Dispa, Icb, Icbins / 細胞株 (発現宿主): HEK293F / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q3TDN0
#2: タンパク質 Sonic hedgehog protein / ShhN / Shh N-terminal processed signaling domains / ShhNp / Sonic hedgehog protein 19 kDa product


分子量: 18732.090 Da / 分子数: 1 / 断片: UNP residues 26-189 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Shh, Hhg1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q62226

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糖 , 1種, 5分子

#7: 糖
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 8種, 77分子

#3: 化合物...
ChemComp-Y01 / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト


分子量: 486.726 Da / 分子数: 26 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H50O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物 ChemComp-AV0 / Lauryl Maltose Neopentyl Glycol / 2,2-didecylpropane-1,3-bis-b-D-maltopyranoside / 2-decyl-2-{[(4-O-alpha-D-glucopyranosyl-beta-D-glucopyranosyl)oxy]methyl}dodecyl4-O-alpha-D-glucopyranosyl-beta-D-glucopyranoside / ラウリルマルト-スネオペンチルグリコ-ル


分子量: 1005.188 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C47H88O22 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 化合物 ChemComp-6OE / (2S)-3-{[(S)-(2-aminoethoxy)(hydroxy)phosphoryl]oxy}-2-(hexanoyloxy)propyl hexanoate / (-)-D-1,2-ジヘキサノイン3-(2-アミノエチル)水素ホスファ-ト


分子量: 411.428 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C17H34NO8P
#8: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
#9: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#10: 化合物 ChemComp-SO4 / SULFATE ION / 硫酸ジアニオン


分子量: 96.063 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: SO4
#11: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 42 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: Dispatched protein complexed with Sonic hedgehog 26-189
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.15191493 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 株: HEK293F
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPESC8H18N2O4S1
2300 mMsodium chlorideNaCl1
30.012 % (w/v)lauryl maltoside neopentyl glycolC47H88O221
40.0025 % (w/v)glyo-diosgeninC56H92O251
50.0024 % (w/v)cholesteryl hemisuccinateC31H50O41
65 mMcalcium chlorideCaCl21
試料濃度: 1.56 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 281 K
詳細: Wait time 20 seconds, blot time 4 seconds, blotting force 0

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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
詳細: Automated data collection in SerialEM using 3x3 image shift pattern (one shot per hole), using beam tilt compensation.
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 105000 X / 倍率（補正後）: 59880 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 66.7 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1687
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
2SerialEM画像取得
4cryoSPARCCTF補正
7ISOLDEモデルフィッティング
8Cootモデルフィッティング
10PHENIXモデル精密化
11ISOLDEモデル精密化
12cryoSPARC初期オイラー角割当
13cryoSPARC最終オイラー角割当
14cryoSPARC分類
15cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1406648
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 204786 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 69.9 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL

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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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