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万見
- PDB-8wj2: cryo-EM structure of human haemoglobin in deoxy form -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8wj2
タイトルcryo-EM structure of human haemoglobin in deoxy form
要素
  • Hemoglobin subunit alpha
  • Hemoglobin subunit beta
キーワードOXYGEN BINDING / Haemoglobin
機能・相同性
機能・相同性情報


nitric oxide transport / cellular oxidant detoxification / hemoglobin binding / hemoglobin alpha binding / haptoglobin-hemoglobin complex / organic acid binding / renal absorption / hemoglobin complex / oxygen transport / Scavenging of heme from plasma ...nitric oxide transport / cellular oxidant detoxification / hemoglobin binding / hemoglobin alpha binding / haptoglobin-hemoglobin complex / organic acid binding / renal absorption / hemoglobin complex / oxygen transport / Scavenging of heme from plasma / endocytic vesicle lumen / blood vessel diameter maintenance / hydrogen peroxide catabolic process / oxygen carrier activity / regulation of blood pressure / Late endosomal microautophagy / Heme signaling / carbon dioxide transport / Erythrocytes take up oxygen and release carbon dioxide / response to hydrogen peroxide / Erythrocytes take up carbon dioxide and release oxygen / Cytoprotection by HMOX1 / platelet aggregation / oxygen binding / Chaperone Mediated Autophagy / positive regulation of nitric oxide biosynthetic process / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / tertiary granule lumen / ficolin-1-rich granule lumen / blood microparticle / iron ion binding / heme binding / Neutrophil degranulation / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region / membrane / metal ion binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
: / Hemoglobin, pi / Hemoglobin, alpha-type / Hemoglobin, beta-type / Globin/Protoglobin / Globin domain profile. / Globin / Globin / Globin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Hemoglobin subunit beta / Hemoglobin subunit alpha
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: 2.35 Å
データ登録者Takahashi, K. / Lee, Y. / Fago, A. / Bautista, N.M. / Kawamoto, A. / Kurisu, G. / Storz, J. / Nishizawa, T. / Tame, J.R.H.
資金援助 日本, 1件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: The unique allosteric property of crocodilian haemoglobin elucidated by cryo-EM.
著者: Katsuya Takahashi / Yongchan Lee / Angela Fago / Naim M Bautista / Jay F Storz / Akihiro Kawamoto / Genji Kurisu / Tomohiro Nishizawa / Jeremy R H Tame /
要旨: The principal effect controlling the oxygen affinity of vertebrate haemoglobins (Hbs) is the allosteric switch between R and T forms with relatively high and low oxygen affinity respectively. ...The principal effect controlling the oxygen affinity of vertebrate haemoglobins (Hbs) is the allosteric switch between R and T forms with relatively high and low oxygen affinity respectively. Uniquely among jawed vertebrates, crocodilians possess Hb that shows a profound drop in oxygen affinity in the presence of bicarbonate ions. This allows them to stay underwater for extended periods by consuming almost all the oxygen present in the blood-stream, as metabolism releases carbon dioxide, whose conversion to bicarbonate and hydrogen ions is catalysed by carbonic anhydrase. Despite the apparent universal utility of bicarbonate as an allosteric regulator of Hb, this property evolved only in crocodilians. We report here the molecular structures of both human and a crocodilian Hb in the deoxy and liganded states, solved by cryo-electron microscopy. We reveal the precise interactions between two bicarbonate ions and the crocodilian protein at symmetry-related sites found only in the T state. No other known effector of vertebrate Hbs binds anywhere near these sites.
履歴
登録2023年9月25日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年8月14日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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: Hemoglobin subunit alpha
B: Hemoglobin subunit beta
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)32,5364
ポリマ－31,3032
非ポリマー1,2332
水3,531196
1
A: Hemoglobin subunit alpha
B: Hemoglobin subunit beta
ヘテロ分子

A: Hemoglobin subunit alpha
B: Hemoglobin subunit beta
ヘテロ分子

A: Hemoglobin subunit alpha
B: Hemoglobin subunit beta
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)97,60812
ポリマ－93,9096
非ポリマー3,6996
水1086
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation2
非結晶学的対称性 (NCS)NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(1), (1), (1)
2generate(-1), (-1), (1)261.12, 261.12

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要素

#1: タンパク質 Hemoglobin subunit alpha / Alpha-globin / Hemoglobin alpha chain


分子量: 15281.550 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P69905
#2: タンパク質 Hemoglobin subunit beta / Beta-globin / Hemoglobin beta chain


分子量: 16021.396 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P68871
#3: 化合物 ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 196 / 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

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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: human haemoglobin in deoxy form / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: NATURAL
分子量値: 0.1 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: 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/RHODIUM / 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

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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 / 倍率（公称値）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 400 nm / Cs: 2.7 mm
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
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
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: 15 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4cryoSPARC4.2.1CTF補正
7Coot0.9.8.8モデルフィッティング
8ISOLDE1.6モデルフィッティング
9UCSF ChimeraX1.6.1モデルフィッティング
11Servalcat0.2.85モデル精密化
12cryoSPARC4.2.1初期オイラー角割当
13cryoSPARC4.2.1最終オイラー角割当
15cryoSPARC4.2.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.35 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 460786 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築PDB-ID: 2dn3

2dn3


Accession code: 2dn3 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化解像度: 2.35→2.35 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.863 / SU B: 4.176 / SU ML: 0.088 / ESU R: 0.163
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
Rfactor反射数%反射
Rwork0.34048 --
obs0.34048 71893 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 48.747 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 2474
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0120.0122350
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d00.0152191
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg2.0671.7223225
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg0.6731.6255039
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg6.2575285
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg25.82456
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg21.38710353
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.1060.2350
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0130.022718
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0090.02524
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it7.344.5721146
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other7.3254.5721146
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it10.1788.2481429
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other10.1758.2571430
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it10.0465.6121204
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other10.0085.6061202
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other15.1369.6791796
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined20.25858.9710112
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other20.20258.539972
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 2.4→2.462 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0 0 -
Rwork2.737 5418 -
obs--100 %

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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://pdbjlvh1.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)

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  • 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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