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- PDB-8sjy: Structure of lens aquaporin-0 array in sphingomyelin/cholesterol ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8sjy
タイトルStructure of lens aquaporin-0 array in sphingomyelin/cholesterol bilayer (1SM:2Chol)
要素Lens fiber major intrinsic protein
キーワードMEMBRANE PROTEIN / aquaporin / lens / cholesterol / lipid raft
機能・相同性
機能・相同性情報


cell adhesion mediator activity / maintenance of lens transparency / homotypic cell-cell adhesion / gap junction-mediated intercellular transport / water transport / water channel activity / structural constituent of eye lens / lens development in camera-type eye / anchoring junction / visual perception ...cell adhesion mediator activity / maintenance of lens transparency / homotypic cell-cell adhesion / gap junction-mediated intercellular transport / water transport / water channel activity / structural constituent of eye lens / lens development in camera-type eye / anchoring junction / visual perception / calmodulin binding / apical plasma membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Aquaporin transporter / Major intrinsic protein, conserved site / MIP family signature. / Major intrinsic protein / Major intrinsic protein / Aquaporin-like
類似検索 - ドメイン・相同性
CHOLESTEROL / Chem-HWP / Lens fiber major intrinsic protein
類似検索 - 構成要素
生物種Ovis aries (ヒツジ)
手法電子線結晶学 / 分子置換 / 解像度: 2.35 Å
データ登録者Chiu, P.-L. / Walz, T.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Eye Institute (NIH/NEI)EY015107 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2024
タイトル: Structure and dynamics of cholesterol-mediated aquaporin-0 arrays and implications for lipid rafts.
著者: Po-Lin Chiu / Juan D Orjuela / Bert L de Groot / Camilo Aponte Santamaría / Thomas Walz /
要旨: Aquaporin-0 (AQP0) tetramers form square arrays in lens membranes through a yet unknown mechanism, but lens membranes are enriched in sphingomyelin and cholesterol. Here, we determined electron ...Aquaporin-0 (AQP0) tetramers form square arrays in lens membranes through a yet unknown mechanism, but lens membranes are enriched in sphingomyelin and cholesterol. Here, we determined electron crystallographic structures of AQP0 in sphingomyelin/cholesterol membranes and performed molecular dynamics (MD) simulations to establish that the observed cholesterol positions represent those seen around an isolated AQP0 tetramer and that the AQP0 tetramer largely defines the location and orientation of most of its associated cholesterol molecules. At a high concentration, cholesterol increases the hydrophobic thickness of the annular lipid shell around AQP0 tetramers, which may thus cluster to mitigate the resulting hydrophobic mismatch. Moreover, neighboring AQP0 tetramers sandwich a cholesterol deep in the center of the membrane. MD simulations show that the association of two AQP0 tetramers is necessary to maintain the deep cholesterol in its position and that the deep cholesterol increases the force required to laterally detach two AQP0 tetramers, not only due to protein-protein contacts but also due to increased lipid-protein complementarity. Since each tetramer interacts with four such 'glue' cholesterols, avidity effects may stabilize larger arrays. The principles proposed to drive AQP0 array formation could also underlie protein clustering in lipid rafts.
履歴
登録2023年4月18日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年4月24日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年9月25日Group: Data processing / Database references / Refinement description
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_3d_reconstruction / refine
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_3d_reconstruction.resolution / _refine.ls_d_res_high

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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: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)33,34710
ポリマ－28,2851
非ポリマー5,0629
水19811
1
A: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子

A: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子

A: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子

A: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子

A: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子

A: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子

A: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子

A: Lens fiber major intrinsic protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)266,77380
ポリマ－226,2798
非ポリマー40,49472
水1448
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation2_755-x+2,-y,z1
crystal symmetry operation3_645-y+1,x-1,z1
crystal symmetry operation4_665y+1,-x+1,z1
crystal symmetry operation5_755-x+2,y,-z1
crystal symmetry operation6_555x,-y,-z1
crystal symmetry operation7_645y+1,x-1,-z1
crystal symmetry operation8_665-y+1,-x+1,-z1
単位格子
Length a, b, c (Å)65.500, 65.500, 200.000
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number89
Space group name H-MP422
Space group name HallP42

-
要素

#1: タンパク質 Lens fiber major intrinsic protein / Aquaporin-0


分子量: 28284.885 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Ovis aries (ヒツジ) / 器官: Eye / 組織: Lens / 参照: UniProt: Q6J8I9
#2: 化合物
ChemComp-HWP / [(E,2S,3R)-2-(hexadecanoylamino)-3-oxidanyl-octadec-4-enyl] 2-(trimethylazaniumyl)ethyl phosphate / N-Palmitoylsphingomyelin


分子量: 703.028 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C39H79N2O6P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物
ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 11 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY

-
実験情報

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実験

実験手法: 電子線結晶学
EM実験試料の集合状態: 2D ARRAY / ３次元再構成法: 電子線結晶学
結晶の対称性

Image processing-ID: 1 / ∠γ: 90 ° / C sampling length: 200 Å / A: 65.5 Å / B: 65.5 Å / C: 200 Å / Space group name H-M: P422

ID
1
2

-
試料調製

構成要素名称: Lens aquaporin-0 in sphingomyelin/cholesterol bilayer
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: NATURAL
分子量値: 0.0283 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Ovis aries (ヒツジ) / 器官: Eye / 組織: Lens
EM crystal formationLipid mixture: Sphingomyelin and cholesterol were mixed at a 1:2 molar ratio.
Lipid protein ratio: 0.2 / 温度: 310 K / Time: 7 DAY
緩衝液pH: 6
詳細: 10 mM MES (pH 6.0), 300 mM NaCl, 30 mM MgCl2, and 0.05% NaN3
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMMESMES1
2300 mMSodium chlorideNaCl1
330 mMMagnesium chlorideMgCl21
40.05 %Sodium azideNaN31
試料包埋: YES / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: NO / 詳細: 2D crystal of lens AQP0.
試料支持グリッドの材料: MOLYBDENUM / グリッドのタイプ: Homemade
EM embedding詳細: Aquaporin-0 2D crystals were prepared on molybdenum grids using the carbon sandwich method and a trehalose concentration ranging from 3% to 5% (w/v).
Material: Trehalose

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データ収集

実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI POLARA 300
詳細: The diffraction patterns were recorded without setting defocus.
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: DIFFRACTION / 最大 デフォーカス（公称値）: 0 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0 nm / Calibrated defocus min: 0 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 0 nm / C2レンズ絞り径: 30 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: OTHER
撮影平均露光時間: 30 sec. / 電子線照射量: 10 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
Num. of diffraction images: 241
EM回折 シェル解像度: 2.3→11.8 Å / フーリエ空間範囲: 90.19 % / 多重度: 6.3 / 構造因子数: 17031 / 位相残差: 1.0E-6 °
EM回折 統計詳細: There was no phase error rejection criteria used for diffraction intensities.
フーリエ空間範囲: 90.19 % / 再高解像度: 2.3 Å / 測定した強度の数: 127703 / 構造因子数: 17031 / 位相誤差の除外基準: 0 / Rmerge: 19.9 / Rsym: 13.8
反射Biso Wilson estimate: 31.17 Å2

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.refine1.20.1_4487精密化
PHENIX1.20.1_4487精密化
PHASER位相決定
IPLT0.9.8データ削減
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1DigitalMicrograph2画像取得
8CCP4 package6分子置換Phaser 2.1
11IPET0.9.8crystallography merginghttps://iplt.biozentrum.unibas.ch/diff/introduction.html
12IPET0.9.8３次元再構成https://iplt.biozentrum.unibas.ch/diff/introduction.html
13CNS1.3モデル精密化Model refinement
14PHENIX1.20.1モデル精密化Model refinement
結晶の対称性

Image processing-ID: 1 / ∠γ: 90 ° / C sampling length: 200 Å / A: 65.5 Å / B: 65.5 Å / C: 200 Å / Space group name H-M: P422

ID
1
2
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 2.35 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / 対称性のタイプ: 2D CRYSTAL
原子モデル構築PDB-ID: 2B6O

2b6o


PDB chain-ID: A / Accession code: 2B6O / Chain residue range: 6-255 / 詳細: Molecular replacement / Pdb chain residue range: 6-255 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 2.35→2.5 Å / SU ML: 0.3818 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.33 / 位相誤差: 32.4947
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.2866 1704 10.01 %Random selection
Rwork0.2617 15327 --
obs0.2642 17031 90.19 %-
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.1 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso mean: 51.15 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_bond_d0.00532062
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_angle_d0.83812801
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_chiral_restr0.0374314
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_plane_restr0.0046303
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_dihedral_angle_d15.071417
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.35-2.420.43041340.41781201ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY86.86
2.42-2.50.40941360.38721225ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY89.07
2.5-2.580.42981350.37871218ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY88.72
2.58-2.690.38011390.34611253ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY90.04
2.69-2.810.3661390.33981252ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY89.51
2.81-2.950.34151390.33321253ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY89.69
2.95-3.130.33031410.28881273ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY90.7
3.13-3.370.28821420.24961266ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY91.19
3.37-3.70.241450.2361307ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY91.32
3.7-4.210.22941470.19851324ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY91.77
4.22-5.230.21661500.19421348ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY92.53
5.23-11.760.24061570.22851407ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY90.61

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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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