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- PDB-7udb: Cryo-EM structure of a synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7udb
タイトルCryo-EM structure of a synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex class 2
要素
  • Synaptobrevin-2
  • Syntaxin-1A
  • Syntaxin-binding protein 1
キーワードEXOCYTOSIS / Munc18 / syntaxin / synaptobrevin / SNARE / membrane fusion / neurotransmitter release
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of vesicle docking / regulation of acrosomal vesicle exocytosis / positive regulation of glutamate secretion, neurotransmission / negative regulation of SNARE complex assembly / developmental process involved in reproduction / axon target recognition / exocytic insertion of neurotransmitter receptor to postsynaptic membrane / trans-Golgi Network Vesicle Budding / regulation of vesicle fusion / regulation of delayed rectifier potassium channel activity ...positive regulation of vesicle docking / regulation of acrosomal vesicle exocytosis / positive regulation of glutamate secretion, neurotransmission / negative regulation of SNARE complex assembly / developmental process involved in reproduction / axon target recognition / exocytic insertion of neurotransmitter receptor to postsynaptic membrane / trans-Golgi Network Vesicle Budding / regulation of vesicle fusion / regulation of delayed rectifier potassium channel activity / myosin head/neck binding / Other interleukin signaling / presynaptic dense core vesicle exocytosis / synaptobrevin 2-SNAP-25-syntaxin-1a-complexin I complex / synaptobrevin 2-SNAP-25-syntaxin-1a-complexin II complex / synaptobrevin 2-SNAP-25-syntaxin-1a complex / Glutamate Neurotransmitter Release Cycle / Norepinephrine Neurotransmitter Release Cycle / Acetylcholine Neurotransmitter Release Cycle / Serotonin Neurotransmitter Release Cycle / GABA synthesis, release, reuptake and degradation / Lysosome Vesicle Biogenesis / regulated exocytosis / Dopamine Neurotransmitter Release Cycle / extrinsic component of presynaptic membrane / positive regulation of norepinephrine secretion / positive regulation of catecholamine secretion / synaptic vesicle docking / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / zymogen granule membrane / regulation of synaptic vesicle priming / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / storage vacuole / platelet degranulation / Insertion of tail-anchored proteins into the endoplasmic reticulum membrane / response to gravity / vesicle-mediated transport in synapse / synaptic vesicle maturation / positive regulation of calcium ion-dependent exocytosis / vesicle docking / eosinophil degranulation / presynaptic active zone cytoplasmic component / regulation of exocytosis / secretion by cell / SNAP receptor activity / SNARE complex / chloride channel inhibitor activity / vesicle fusion / positive regulation of mast cell degranulation / regulation of vesicle-mediated transport / calcium-ion regulated exocytosis / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / LGI-ADAM interactions / Clathrin-mediated endocytosis / actomyosin / positive regulation of intracellular protein transport / hormone secretion / neuromuscular synaptic transmission / platelet alpha granule / Golgi to plasma membrane protein transport / neurotransmitter secretion / ATP-dependent protein binding / neuron projection terminus / vesicle docking involved in exocytosis / protein localization to membrane / syntaxin binding / regulation of synaptic vesicle recycling / syntaxin-1 binding / long-term synaptic depression / clathrin-coated vesicle / insulin secretion / SNARE complex assembly / positive regulation of neurotransmitter secretion / neurotransmitter transport / synaptic vesicle priming / myosin binding / parallel fiber to Purkinje cell synapse / exocytosis / phospholipase binding / modulation of excitatory postsynaptic potential / positive regulation of exocytosis / synaptic vesicle exocytosis / protein sumoylation / synaptic vesicle endocytosis / postsynaptic cytosol / positive regulation of excitatory postsynaptic potential / negative regulation of protein-containing complex assembly / presynaptic cytosol / calcium channel inhibitor activity / response to glucose / vesicle-mediated transport / phagocytic vesicle / presynaptic active zone membrane / endomembrane system / cytoplasmic vesicle membrane / SNARE binding / acrosomal vesicle / secretory granule / protein localization to plasma membrane / establishment of localization in cell
類似検索 - 分子機能
Syntaxin Binding Protein 1; Chain A, domain 2 / Sec1/Munc18 (SM) protein, domain 3a / Sec1/Munc18 (SM) protein, domain 1 / Sec1-like, domain 1 / Sec1-like protein / Sec1-like, domain 2 / Sec1-like superfamily / Sec1-like, domain 3a / Sec1 family / Synaptobrevin/Vesicle-associated membrane protein ...Syntaxin Binding Protein 1; Chain A, domain 2 / Sec1/Munc18 (SM) protein, domain 3a / Sec1/Munc18 (SM) protein, domain 1 / Sec1-like, domain 1 / Sec1-like protein / Sec1-like, domain 2 / Sec1-like superfamily / Sec1-like, domain 3a / Sec1 family / Synaptobrevin/Vesicle-associated membrane protein / Synaptobrevin signature. / Syntaxin / Syntaxin N-terminal domain / Syntaxin, N-terminal domain / SNARE domain / Synaptobrevin-like / Syntaxin / Syntaxin/epimorphin, conserved site / Syntaxin / epimorphin family signature. / Synaptobrevin / v-SNARE, coiled-coil homology domain / v-SNARE coiled-coil homology domain profile. / SNARE / Helical region found in SNAREs / t-SNARE coiled-coil homology domain profile. / Target SNARE coiled-coil homology domain / Alpha-Beta Complex / Rossmann fold / 3-Layer(aba) Sandwich / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
Syntaxin-1A / Syntaxin-binding protein 1 / Vesicle-associated membrane protein 2
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
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: 3.5 Å
データ登録者Rizo, J. / Bai, X. / Stepien, K.P. / Xu, J. / Zhang, X.
資金援助 米国, 6件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R35 NS097333 米国
Robert A. Welch FoundationI-1304 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)S10OD030312-01 米国
Robert A. Welch FoundationI-1441 米国
Robert A. Welch FoundationI-1702 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM130289 米国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2022
タイトル: SNARE assembly enlightened by cryo-EM structures of a synaptobrevin-Munc18-1-syntaxin-1 complex.
著者: Karolina P Stepien / Junjie Xu / Xuewu Zhang / Xiao-Chen Bai / Josep Rizo /
要旨: Munc18-1 forms a template to organize assembly of the neuronal SNARE complex that triggers neurotransmitter release, binding first to a closed conformation of syntaxin-1 where its amino-terminal ...Munc18-1 forms a template to organize assembly of the neuronal SNARE complex that triggers neurotransmitter release, binding first to a closed conformation of syntaxin-1 where its amino-terminal region interacts with the SNARE motif, and later binding to synaptobrevin. However, the mechanism of SNARE complex assembly remains unclear. Here, we report two cryo-EM structures of Munc18-1 bound to cross-linked syntaxin-1 and synaptobrevin. The structures allow visualization of how syntaxin-1 opens and reveal how part of the syntaxin-1 amino-terminal region can help nucleate interactions between the amino termini of the syntaxin-1 and synaptobrevin SNARE motifs, while their carboxyl termini bind to distal sites of Munc18-1. These observations, together with mutagenesis, SNARE complex assembly experiments, and fusion assays with reconstituted proteoliposomes, support a model whereby these interactions are critical to initiate SNARE complex assembly and multiple energy barriers enable diverse mechanisms for exquisite regulation of neurotransmitter release.
履歴
登録2022年3月18日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年4月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年4月6日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年4月6日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02022年4月6日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02022年4月6日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年4月6日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年4月6日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年4月6日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年4月6日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年4月6日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年4月6日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年7月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22024年10月23日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.32025年5月14日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年5月14日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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構造の表示

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: Syntaxin-binding protein 1
B: Syntaxin-1A
C: Synaptobrevin-2


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)104,5823
ポリマ－104,5823
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Syntaxin-binding protein 1 / N-Sec1 / Protein unc-18 homolog 1 / Unc18-1 / Protein unc-18 homolog A / Unc-18A / p67 / rbSec1


分子量: 68714.883 Da / 分子数: 1 / 変異: D326K / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 遺伝子: Stxbp1, Unc18a / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P61765
#2: タンパク質 Syntaxin-1A / Neuron-specific antigen HPC-1 / Synaptotagmin-associated 35 kDa protein / P35A


分子量: 29221.541 Da / 分子数: 1 / 変異: C145A,L165A,E166A,L205C / 由来タイプ: 組換発現
詳細: An 8 residue polyalanine stretch was modeled between I149 and A178 of chain B entity Syntaxin-1A. Side chains in this region were not visible and residue numbers are tentative. While ...詳細: An 8 residue polyalanine stretch was modeled between I149 and A178 of chain B entity Syntaxin-1A. Side chains in this region were not visible and residue numbers are tentative. While processing in OneDep the polyalanine sequence was updated to 162-SEEAADML-169
由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 遺伝子: Stx1a, Sap / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P32851
#3: タンパク質 Synaptobrevin-2 / VAMP-2 / Vesicle-associated membrane protein 2


分子量: 6645.386 Da / 分子数: 1 / 変異: Q36C / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 遺伝子: Vamp2, Syb2 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P63045
Has protein modificationY
配列の詳細An 8 residue polyalanine stretch was modeled between I149 and A178 of chain B entity Syntaxin-1A. ...An 8 residue polyalanine stretch was modeled between I149 and A178 of chain B entity Syntaxin-1A. Side chains in this region were not visible and residue numbers are tentative. While processing in OneDep the polyalanine sequence was updated to 162-SEEAADML-169

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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: ternary complex of Munc18-1 bound to syntaxin-1A and a SNARE motif of synaptobrevin 2
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7
試料濃度: 7.5 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: 277 K

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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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1600 nm / 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: 60 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
実像数: 7401
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
画像スキャン動画フレーム数/画像: 30

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.1_4122: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
2SerialEM画像取得
4GctfCTF補正
8PHENIXモデル精密化
10RELION初期オイラー角割当
11RELION最終オイラー角割当
12RELION分類
13RELION３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: 5819182
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 345463 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0026563
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.4858828
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d3.482870
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0381008
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041132

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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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