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- PDB-8g4l: Cryo-EM structure of the human cardiac myosin filament -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8g4l
タイトルCryo-EM structure of the human cardiac myosin filament
要素
  • Myosin light chain 3
  • Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
  • Myosin-7
  • Myosin-binding protein C, cardiac-type
  • Titin
キーワードCONTRACTILE PROTEIN / cardiac / myosin / filament / complex
機能・相同性
機能・相同性情報


myosin II heavy chain binding / C zone / regulation of muscle filament sliding / muscle cell fate specification / regulation of slow-twitch skeletal muscle fiber contraction / regulation of the force of skeletal muscle contraction / striated muscle myosin thick filament / sarcomerogenesis / structural molecule activity conferring elasticity / telethonin binding ...myosin II heavy chain binding / C zone / regulation of muscle filament sliding / muscle cell fate specification / regulation of slow-twitch skeletal muscle fiber contraction / regulation of the force of skeletal muscle contraction / striated muscle myosin thick filament / sarcomerogenesis / structural molecule activity conferring elasticity / telethonin binding / skeletal muscle myosin thick filament assembly / cardiac myofibril / regulation of striated muscle contraction / cardiac myofibril assembly / muscle myosin complex / muscle filament sliding / muscle alpha-actinin binding / detection of muscle stretch / transition between fast and slow fiber / regulation of the force of heart contraction / cardiac muscle tissue morphogenesis / myosin filament / adult heart development / cardiac muscle hypertrophy in response to stress / protein kinase regulator activity / positive regulation of ATP-dependent activity / cardiac muscle hypertrophy / mitotic chromosome condensation / actinin binding / Striated Muscle Contraction / myosin II complex / M band / I band / myosin complex / cardiac muscle cell development / ventricular cardiac muscle tissue morphogenesis / A band / structural constituent of muscle / sarcomere organization / microfilament motor activity / myosin binding / myofibril / heart contraction / myosin heavy chain binding / positive regulation of the force of heart contraction / skeletal muscle thin filament assembly / striated muscle thin filament / ATPase activator activity / skeletal muscle contraction / actin monomer binding / heart morphogenesis / ATP metabolic process / cardiac muscle contraction / stress fiber / striated muscle contraction / titin binding / muscle contraction / protein kinase A signaling / regulation of heart rate / sarcomere / condensed nuclear chromosome / positive regulation of protein secretion / negative regulation of cell growth / Z disc / response to calcium ion / actin filament binding / Platelet degranulation / heart development / actin binding / protein tyrosine kinase activity / protease binding / cytoskeleton / non-specific serine/threonine protein kinase / calmodulin binding / cell adhesion / protein serine kinase activity / protein serine/threonine kinase activity / calcium ion binding / positive regulation of gene expression / protein kinase binding / enzyme binding / protein homodimerization activity / extracellular exosome / extracellular region / ATP binding / identical protein binding / metal ion binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / PPAK motif / PPAK motif / Titin, Z repeat / Titin Z / : / MyBP-C, tri-helix bundle domain / Tri-helix bundle domain / DNA repair protein XRCC4-like, C-terminal / Myosin tail ...: / PPAK motif / PPAK motif / Titin, Z repeat / Titin Z / : / MyBP-C, tri-helix bundle domain / Tri-helix bundle domain / DNA repair protein XRCC4-like, C-terminal / Myosin tail / Myosin tail / Myosin N-terminal SH3-like domain / Myosin S1 fragment, N-terminal / : / Myosin, N-terminal, SH3-like / Myosin N-terminal SH3-like domain profile. / Short calmodulin-binding motif containing conserved Ile and Gln residues. / IQ motif, EF-hand binding site / Myosin head, motor domain / Myosin head (motor domain) / Myosin motor domain profile. / Myosin. Large ATPases. / IQ motif profile. / Immunoglobulin I-set / Immunoglobulin I-set domain / Kinesin motor domain superfamily / Fibronectin type III domain / Fibronectin type 3 domain / Immunoglobulin subtype 2 / Immunoglobulin C-2 Type / EF-hand domain pair / Immunoglobulin V-Type / Fibronectin type-III domain profile. / Fibronectin type III / Fibronectin type III superfamily / EF-hand, calcium binding motif / Immunoglobulin V-set domain / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. / EF-hand calcium-binding domain profile. / EF-hand domain / EF-hand domain pair / Tyrosine-protein kinase, active site / Immunoglobulin subtype / Immunoglobulin / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Protein kinase domain / Immunoglobulin-like fold / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Myosin light chain 3 / Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform / Myosin-7 / Myosin-binding protein C, cardiac-type / Titin
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: 6.4 Å
データ登録者Dutta, D. / Nguyen, V. / Padron, R. / Craig, R.
資金援助 米国, 4件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIH/NIAMS)AR072036 米国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)HL139883 米国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)HL164560 米国
National Institutes of Health/National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIH/NIAMS)AR081941 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Cryo-EM structure of the human cardiac myosin filament.
著者: Debabrata Dutta / Vu Nguyen / Kenneth S Campbell / Raúl Padrón / Roger Craig /
要旨: Pumping of the heart is powered by filaments of the motor protein myosin that pull on actin filaments to generate cardiac contraction. In addition to myosin, the filaments contain cardiac myosin- ...Pumping of the heart is powered by filaments of the motor protein myosin that pull on actin filaments to generate cardiac contraction. In addition to myosin, the filaments contain cardiac myosin-binding protein C (cMyBP-C), which modulates contractility in response to physiological stimuli, and titin, which functions as a scaffold for filament assembly. Myosin, cMyBP-C and titin are all subject to mutation, which can lead to heart failure. Despite the central importance of cardiac myosin filaments to life, their molecular structure has remained a mystery for 60 years. Here we solve the structure of the main (cMyBP-C-containing) region of the human cardiac filament using cryo-electron microscopy. The reconstruction reveals the architecture of titin and cMyBP-C and shows how myosin's motor domains (heads) form three different types of motif (providing functional flexibility), which interact with each other and with titin and cMyBP-C to dictate filament architecture and function. The packing of myosin tails in the filament backbone is also resolved. The structure suggests how cMyBP-C helps to generate the cardiac super-relaxed state; how titin and cMyBP-C may contribute to length-dependent activation; and how mutations in myosin and cMyBP-C might disturb interactions, causing disease. The reconstruction resolves past uncertainties and integrates previous data on cardiac muscle structure and function. It provides a new paradigm for interpreting structural, physiological and clinical observations, and for the design of potential therapeutic drugs.
履歴
登録2023年2月10日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年11月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年11月15日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22023年12月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID

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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
BB: Myosin-7
BA: Myosin-7
BE: Myosin light chain 3
BF: Myosin light chain 3
BG: Myosin-7
BH: Myosin-7
BI: Myosin-7
BJ: Myosin-7
BK: Myosin-7
BL: Myosin-7
BM: Myosin-7
BN: Myosin-7
BO: Myosin-7
BP: Myosin-7
BQ: Myosin-7
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BS: Myosin-7
BT: Myosin-7
BU: Myosin-7
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BW: Myosin-7
BX: Myosin-7
BY: Myosin-7
BZ: Myosin-7
ba: Myosin light chain 3
bb: Myosin light chain 3
bc: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
bd: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
be: Myosin-7
bf: Myosin-7
bg: Myosin light chain 3
bh: Myosin light chain 3
bi: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
bj: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
bk: Myosin-7
bl: Myosin-7
bm: Titin
bn: Titin
bo: Myosin-binding protein C, cardiac-type
bq: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
br: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
AA: Myosin-7
AB: Myosin-7
AE: Myosin light chain 3
AF: Myosin light chain 3
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AH: Myosin-7
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AJ: Myosin-7
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AT: Myosin-7
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AV: Myosin-7
AW: Myosin-7
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AY: Myosin-7
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aa: Myosin light chain 3
ab: Myosin light chain 3
ac: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
ad: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
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ag: Myosin light chain 3
ah: Myosin light chain 3
ai: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
aj: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
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an: Titin
ao: Myosin-binding protein C, cardiac-type
aq: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
ar: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
A: Myosin-7
B: Myosin-7
E: Myosin light chain 3
F: Myosin light chain 3
G: Myosin-7
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J: Myosin-7
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O: Myosin-7
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Q: Myosin-7
R: Myosin-7
S: Myosin-7
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V: Myosin-7
W: Myosin-7
X: Myosin-7
Y: Myosin-7
Z: Myosin-7
a: Myosin light chain 3
b: Myosin light chain 3
c: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
d: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
e: Myosin-7
f: Myosin-7
g: Myosin light chain 3
h: Myosin light chain 3
i: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
j: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
k: Myosin-7
l: Myosin-7
m: Titin
n: Titin
o: Myosin-binding protein C, cardiac-type
q: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform
r: Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)19,304,216123
ポリマ－19,304,216123
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: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

-
要素

#1: タンパク質 ...
Myosin-7 / Myosin heavy chain 7 / Myosin heavy chain slow isoform / MyHC-slow / Myosin heavy chain / cardiac ...Myosin heavy chain 7 / Myosin heavy chain slow isoform / MyHC-slow / Myosin heavy chain / cardiac muscle beta isoform / MyHC-beta


分子量: 223445.984 Da / 分子数: 78 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 組織: heart / 参照: UniProt: P12883
#2: タンパク質
Myosin light chain 3 / Cardiac myosin light chain 1 / CMLC1 / Myosin light chain 1 / slow-twitch muscle B/ventricular ...Cardiac myosin light chain 1 / CMLC1 / Myosin light chain 1 / slow-twitch muscle B/ventricular isoform / MLC1SB / Ventricular myosin alkali light chain / Ventricular myosin light chain 1 / VLCl / Ventricular/slow twitch myosin alkali light chain / MLC-lV/sb / Essential light chain


分子量: 21962.068 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 組織: heart / 参照: UniProt: P08590
#3: タンパク質
Myosin regulatory light chain 2, ventricular/cardiac muscle isoform / MLC-2v / Cardiac myosin light chain 2 / Myosin light chain 2 / slow skeletal/ventricular muscle ...MLC-2v / Cardiac myosin light chain 2 / Myosin light chain 2 / slow skeletal/ventricular muscle isoform / MLC-2s/v / Ventricular myosin light chain 2


分子量: 18813.273 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 組織: heart / 参照: UniProt: P10916
#4: タンパク質
Titin / Connectin / Rhabdomyosarcoma antigen MU-RMS-40.14


分子量: 119771.961 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 組織: heart
参照: UniProt: Q8WZ42, non-specific serine/threonine protein kinase
#5: タンパク質 Myosin-binding protein C, cardiac-type / Cardiac MyBP-C / C-protein / cardiac muscle isoform


分子量: 140947.172 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q14896

-
実験情報

-
実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: FILAMENT / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

-
試料調製

構成要素名称: Myosin filaments isolated from human cardiac left ventricular muscle
タイプ: TISSUE / Entity ID: all / 由来: NATURAL
分子量値: 5.9 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 6.8
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

-
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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 61 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.20.1_4487精密化
PHENIX1.20.1_4487精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
4cryoSPARC3.3.2CTF補正
7UCSF ChimeraX1.4モデルフィッティング
8MDFFモデルフィッティング
9Coot0.9.5モデルフィッティング
10ISOLDE1.4モデルフィッティング
12cryoSPARC3.3.2初期オイラー角割当
13cryoSPARC3.3.2最終オイラー角割当
22PHENIX1.19.2モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C3 (3回回転対称)
3次元再構成解像度: 6.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 102581 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築
IDプロトコル空間
1FLEXIBLE FITREAL
2
3
4
5
6
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
11
25N69

5n69

25N691PDBexperimental model
32FXO

2fxo

22FXO2PDBexperimental model
42AF-P12883-F1-model_v13AlphaFoldin silico model
52AF-P10916-F1-model_v34AlphaFoldin silico model
62Q8WZ425AlphaFoldin silico model
75N69

5n69

35N691PDBexperimental model
82FXO

2fxo

32FXO2PDBexperimental model
93AF-P12883-F1-model_v13AlphaFoldin silico model
103AF-P10916-F1-model_v34AlphaFoldin silico model
113Q8WZ425AlphaFoldin silico model
125N69

5n69

45N691PDBexperimental model
132FXO

2fxo

42FXO2PDBexperimental model
144AF-P12883-F1-model_v13AlphaFoldin silico model
154AF-P10916-F1-model_v34AlphaFoldin silico model
164Q8WZ425AlphaFoldin silico model
175N69

5n69

55N691PDBexperimental model
182FXO

2fxo

52FXO2PDBexperimental model
195AF-P12883-F1-model_v13AlphaFoldin silico model
205AF-P10916-F1-model_v34AlphaFoldin silico model
215Q8WZ425AlphaFoldin silico model
225N69

5n69

65N691PDBexperimental model
232FXO

2fxo

62FXO2PDBexperimental model
246AF-P12883-F1-model_v13AlphaFoldin silico model
256AF-P10916-F1-model_v34AlphaFoldin silico model
266Q8WZ425AlphaFoldin silico model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 356.06 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0055419322
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.6869563082
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.040662370
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.005174154
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.093755374

+
万見について

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お知らせ

-
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

+
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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