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- PDB-8oqz: Structure of human gamma-secretase PSEN1 APH-1B isoform reconstit... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8oqz
タイトルStructure of human gamma-secretase PSEN1 APH-1B isoform reconstituted into lipid nanodisc in complex with Ab46
要素
  • (Gamma-secretase subunit ...) x 2
  • Amyloid-beta peptide 1-46
  • Nicastrin
  • Presenilin-1 CTF12
キーワードMEMBRANE PROTEIN / intramembrane proteolysis / protease / di-aspartyl protease / Alzheimer's disease / complex / amyloid beta
機能・相同性
機能・相同性情報


Cajal-Retzius cell differentiation / positive regulation of L-glutamate import across plasma membrane / amyloid precursor protein biosynthetic process / positive regulation of coagulation / negative regulation of core promoter binding / gamma-secretase complex / aspartic endopeptidase activity, intramembrane cleaving / short-term synaptic potentiation / protein catabolic process at postsynapse / positive regulation of amyloid precursor protein biosynthetic process ...Cajal-Retzius cell differentiation / positive regulation of L-glutamate import across plasma membrane / amyloid precursor protein biosynthetic process / positive regulation of coagulation / negative regulation of core promoter binding / gamma-secretase complex / aspartic endopeptidase activity, intramembrane cleaving / short-term synaptic potentiation / protein catabolic process at postsynapse / positive regulation of amyloid precursor protein biosynthetic process / positive regulation of endopeptidase activity / Noncanonical activation of NOTCH3 / sequestering of calcium ion / Notch receptor processing / choline transport / central nervous system myelination / synaptic vesicle targeting / membrane protein intracellular domain proteolysis / negative regulation of axonogenesis / regulation of resting membrane potential / T cell activation involved in immune response / NOTCH4 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / skin morphogenesis / growth factor receptor binding / regulation of synaptic vesicle cycle / dorsal/ventral neural tube patterning / neural retina development / L-glutamate import across plasma membrane / myeloid dendritic cell differentiation / Regulated proteolysis of p75NTR / cerebral cortex cell migration / regulation of phosphorylation / brain morphogenesis / endoplasmic reticulum calcium ion homeostasis / nuclear outer membrane / glutamate receptor signaling pathway / locomotion / amyloid precursor protein metabolic process / regulation of canonical Wnt signaling pathway / smooth endoplasmic reticulum calcium ion homeostasis / aggresome / astrocyte activation involved in immune response / regulation of long-term synaptic potentiation / embryonic limb morphogenesis / skeletal system morphogenesis / cell fate specification / myeloid cell homeostasis / ciliary rootlet / regulation of postsynapse organization / azurophil granule membrane / G protein-coupled dopamine receptor signaling pathway / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; アスパラギン酸プロテアーゼ / Golgi cisterna membrane / positive regulation of amyloid fibril formation / adult behavior / mitochondrial transport / positive regulation of dendritic spine development / positive regulation of receptor recycling / blood vessel development / regulation of neuron projection development / heart looping / protein glycosylation / amyloid precursor protein catabolic process / amyloid-beta formation / negative regulation of apoptotic signaling pathway / membrane protein ectodomain proteolysis / endopeptidase activator activity / autophagosome assembly / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / smooth endoplasmic reticulum / neuron development / hematopoietic progenitor cell differentiation / negative regulation of ubiquitin-dependent protein catabolic process / somitogenesis / calcium ion homeostasis / T cell proliferation / Nuclear signaling by ERBB4 / rough endoplasmic reticulum / transport vesicle / epithelial cell proliferation / Notch signaling pathway / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / neuron projection maintenance / NOTCH2 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / cellular response to calcium ion / astrocyte activation / NOTCH3 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / Degradation of the extracellular matrix / positive regulation of glycolytic process / NRIF signals cell death from the nucleus / Activated NOTCH1 Transmits Signal to the Nucleus / cerebellum development / post-embryonic development / thymus development / negative regulation of protein phosphorylation / dendritic shaft / PDZ domain binding / apoptotic signaling pathway / cell-cell adhesion / synapse organization
類似検索 - 分子機能
Peptidase A22A, presenilin 1 / Gamma-secretase subunit Aph-1 / Gamma-secretase aspartyl protease complex, presenilin enhancer-2 subunit / Aph-1 protein / Presenilin enhancer-2 subunit of gamma secretase / Peptidase A22A, presenilin / Presenilin, C-terminal / Presenilin / Nicastrin / Nicastrin, small lobe ...Peptidase A22A, presenilin 1 / Gamma-secretase subunit Aph-1 / Gamma-secretase aspartyl protease complex, presenilin enhancer-2 subunit / Aph-1 protein / Presenilin enhancer-2 subunit of gamma secretase / Peptidase A22A, presenilin / Presenilin, C-terminal / Presenilin / Nicastrin / Nicastrin, small lobe / Nicastrin / Nicastrin small lobe / Presenilin/signal peptide peptidase / Presenilin, signal peptide peptidase, family
類似検索 - ドメイン・相同性
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / Presenilin-1 / Gamma-secretase subunit APH-1B / Nicastrin / Gamma-secretase subunit PEN-2
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: 3.4 Å
データ登録者Odorcic, I. / Chavez Gutierrez, L. / Efremov, R.G.
資金援助 ベルギー, 4件
組織認可番号国
Research Foundation - Flanders (FWO)G0H5916N ベルギー
Research Foundation - Flanders (FWO)G054617N ベルギー
Research Foundation - Flanders (FWO)G0B2519N ベルギー
Research Foundation - Flanders (FWO)G008023N ベルギー
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Apo and Aβ46-bound γ-secretase structures provide insights into amyloid-β processing by the APH-1B isoform.
著者: Ivica Odorčić / Mohamed Belal Hamed / Sam Lismont / Lucía Chávez-Gutiérrez / Rouslan G Efremov /
要旨: Deposition of amyloid-β (Aβ) peptides in the brain is a hallmark of Alzheimer's disease. Aβs are generated through sequential proteolysis of the amyloid precursor protein by the γ-secretase ...Deposition of amyloid-β (Aβ) peptides in the brain is a hallmark of Alzheimer's disease. Aβs are generated through sequential proteolysis of the amyloid precursor protein by the γ-secretase complexes (GSECs). Aβ peptide length, modulated by the Presenilin (PSEN) and APH-1 subunits of GSEC, is critical for Alzheimer's pathogenesis. Despite high relevance, mechanistic understanding of the proteolysis of Aβ, and its modulation by APH-1, remain incomplete. Here, we report cryo-EM structures of human GSEC (PSEN1/APH-1B) reconstituted into lipid nanodiscs in apo form and in complex with the intermediate Aβ46 substrate without cross-linking. We find that three non-conserved and structurally divergent APH-1 regions establish contacts with PSEN1, and that substrate-binding induces concerted rearrangements in one of the identified PSEN1/APH-1 interfaces, providing structural basis for APH-1 allosteric-like effects. In addition, the GSEC-Aβ46 structure reveals an interaction between Aβ46 and loop 1, and identifies three other H-bonding interactions that, according to functional validation, are required for substrate recognition and efficient sequential catalysis.
履歴
登録2023年4月12日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年4月24日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月19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

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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: Nicastrin
B: Presenilin-1 CTF12
C: Gamma-secretase subunit APH-1B
D: Gamma-secretase subunit PEN-2
E: Amyloid-beta peptide 1-46
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)192,30030
ポリマ－178,1955
非ポリマー14,10525
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

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要素

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タンパク質 , 3種, 3分子 ABE

#1: タンパク質 Nicastrin


分子量: 79371.586 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: NCSTN, KIAA0253, UNQ1874/PRO4317 / 細胞株 (発現宿主): BTI-TN5B1-4 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: Q92542
#2: タンパク質 Presenilin-1 CTF12 / PS1-CTF12


分子量: 52669.527 Da / 分子数: 1 / Mutation: D257A / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSEN1, AD3, PS1, PSNL1 / 細胞株 (発現宿主): BTI-TN5B1-4 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P49768
#5: タンパク質 Amyloid-beta peptide 1-46


分子量: 5634.938 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Since a sequence register could not be assigned, the provided sequence is a poly-alanine
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: APP, A4, AD1 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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Gamma-secretase subunit ... , 2種, 2分子 CD

#3: タンパク質 Gamma-secretase subunit APH-1B / APH-1b / Aph-1beta / Presenilin-stabilization factor-like


分子量: 28480.844 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: APH1B, PSFL, UNQ688/PRO1328 / 細胞株 (発現宿主): BTI-TN5B1-4 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: Q8WW43
#4: タンパク質 Gamma-secretase subunit PEN-2 / Presenilin enhancer protein 2


分子量: 12038.029 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSENEN, PEN2, MDS033 / 細胞株 (発現宿主): BTI-TN5B1-4 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: Q9NZ42

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糖 , 2種, 11分子

#6: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#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: 8 / 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 , 1種, 14分子

#8: 化合物
ChemComp-PC1 / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / 3-SN-PHOSPHATIDYLCHOLINE


分子量: 790.145 Da / 分子数: 14 / 由来タイプ: 合成 / 式: C44H88NO8P / コメント: リン脂質*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: Gamma secretase / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.172 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 細胞: BTI-TN5B1-4
緩衝液pH: 7.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMPIPESC8H18N2O6S21
2100 mMsodium chlorideNaCl1
試料濃度: 0.1 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: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-2/1
急速凍結装置: GATAN CRYOPLUNGE 3 / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 89 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: JEOL CRYO ARM 300
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）: 60000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2300 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1300 nm / Calibrated defocus min: 1200 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2800 nm / Cs: 2.55 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: JEOL CRYOSPECPORTER
撮影平均露光時間: 2.8 sec. / 電子線照射量: 56 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 18855
電子光学装置エネルギーフィルター名称: In-column Omega Filter
エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン横: 5760 / 縦: 4092

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1crYOLO1.7粒子像選択
2SerialEM3.8.18画像取得
4CTFFIND4.1.14CTF補正
7Coot0.9.8モデルフィッティング
9PHENIX1.19.2モデル精密化
10RELION3.1初期オイラー角割当
11RELION3.1最終オイラー角割当
12RELION3.1分類
13RELION3.1３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: 2788683
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 53612 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1

IDPDB-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプChain-ID
16IYC

6iyc

6IYC1PDBexperimental model
2Modellerin silico modelC
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00411367
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.81915397
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.9874134
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0511775
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071849

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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://pdbjlc1.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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