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- PDB-9c3c: Cryo-EM structure of native dystrophin-glycoprotein complex (DGC) -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9c3c
タイトルCryo-EM structure of native dystrophin-glycoprotein complex (DGC)
要素
  • Alpha-dystroglycan
  • Alpha-sarcoglycan
  • Beta-dystroglycan
  • Beta-sarcoglycan
  • Dystrobrevin
  • Dystrophin
  • Gamma-sarcoglycan
  • Sarcoglycan delta
  • Sarcospan
キーワードMEMBRANE PROTEIN / beta-helix / sarcolemma / glycosylation / muscular dystrophy
機能・相同性
機能・相同性情報


sarcoglycan complex / muscle attachment / dystroglycan complex / nerve maturation / retrograde trans-synaptic signaling by trans-synaptic protein complex / positive regulation of basement membrane assembly involved in embryonic body morphogenesis / contractile ring / regulation of gastrulation / morphogenesis of an epithelial sheet / coronary vasculature morphogenesis ...sarcoglycan complex / muscle attachment / dystroglycan complex / nerve maturation / retrograde trans-synaptic signaling by trans-synaptic protein complex / positive regulation of basement membrane assembly involved in embryonic body morphogenesis / contractile ring / regulation of gastrulation / morphogenesis of an epithelial sheet / coronary vasculature morphogenesis / dystrophin-associated glycoprotein complex / microtubule anchoring / laminin-1 binding / basement membrane organization / photoreceptor ribbon synapse / dystroglycan binding / vinculin binding / regulation of epithelial to mesenchymal transition / myelination in peripheral nervous system / branching involved in salivary gland morphogenesis / commissural neuron axon guidance / protein-containing complex localization / node of Ranvier / cardiac muscle cell contraction / cardiac muscle tissue development / cardiac muscle cell development / structural constituent of muscle / regulation of neurotransmitter receptor localization to postsynaptic specialization membrane / muscle organ development / response to muscle activity / epithelial tube branching involved in lung morphogenesis / regulation of synapse organization / heart contraction / alpha-actinin binding / : / membrane protein ectodomain proteolysis / basement membrane / negative regulation of MAPK cascade / heart morphogenesis / calcium ion homeostasis / tubulin binding / negative regulation of phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signal transduction / SH2 domain binding / negative regulation of cell migration / sarcoplasmic reticulum / GABA-ergic synapse / filopodium / calcium-mediated signaling / sarcolemma / regulation of synaptic plasticity / protein transport / cell-cell junction / lamellipodium / actin binding / virus receptor activity / postsynaptic membrane / cytoskeleton / intracellular signal transduction / membrane raft / external side of plasma membrane / focal adhesion / calcium ion binding / protein-containing complex binding / extracellular space / extracellular region / nucleoplasm / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Sarcoglycan complex subunit protein / Sarcoglycan alpha/epsilon / Beta-sarcoglycan / Sarcospan / Sarcoglycan gamma/delta/zeta / : / : / Sarcoglycan complex subunit protein / Sarcoglycan alpha/epsilon N-terminal domain / Sarcoglycan alpha/epsilon second domain ...Sarcoglycan complex subunit protein / Sarcoglycan alpha/epsilon / Beta-sarcoglycan / Sarcospan / Sarcoglycan gamma/delta/zeta / : / : / Sarcoglycan complex subunit protein / Sarcoglycan alpha/epsilon N-terminal domain / Sarcoglycan alpha/epsilon second domain / Dystroglycan-type cadherin-like / Dystroglycan, C-terminal / Alpha-dystroglycan domain 2 / DG-type SEA domain / Alpha-dystroglycan N-terminal domain 2 / Dystroglycan (Dystrophin-associated glycoprotein 1) / Alpha-Dystroglycan N-terminal domain 2 / DG-type SEA domain profile. / Dystroglycan-type cadherin-like domains. / Putative Ig domain / CD20-like family / CD20-like family / Cadherin-like superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Sarcoglycan delta / Sarcospan / Beta-sarcoglycan / Gamma-sarcoglycan / Dystroglycan 1 / Alpha-sarcoglycan
類似検索 - 構成要素
生物種Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
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: 4.3 Å
データ登録者Liu, S. / Su, T. / Xia, X. / Zhou, Z.H.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM071940 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Native DGC structure rationalizes muscular dystrophy-causing mutations.
著者: Shiheng Liu / Tiantian Su / Xian Xia / Z Hong Zhou /
要旨: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe X-linked recessive disorder marked by progressive muscle wasting leading to premature mortality. Discovery of the DMD gene encoding dystrophin both ...Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe X-linked recessive disorder marked by progressive muscle wasting leading to premature mortality. Discovery of the DMD gene encoding dystrophin both revealed the cause of DMD and helped identify a family of at least ten dystrophin-associated proteins at the muscle cell membrane, collectively forming the dystrophin-glycoprotein complex (DGC). The DGC links the extracellular matrix to the cytoskeleton, but, despite its importance, its molecular architecture has remained elusive. Here we determined the native cryo-electron microscopy structure of rabbit DGC and conducted biochemical analyses to reveal its intricate molecular configuration. An unexpected β-helix comprising β-, γ- and δ-sarcoglycan forms an extracellular platform that interacts with α-dystroglycan, β-dystroglycan and α-sarcoglycan, allowing α-dystroglycan to contact the extracellular matrix. In the membrane, sarcospan anchors β-dystroglycan to the β-, γ- and δ-sarcoglycan trimer, while in the cytoplasm, β-dystroglycan's juxtamembrane fragment binds dystrophin's ZZ domain. Through these interactions, the DGC links laminin 2 to intracellular actin. Additionally, dystrophin's WW domain, along with its EF-hand 1 domain, interacts with α-dystrobrevin. A disease-causing mutation mapping to the WW domain weakens this interaction, as confirmed by deletion of the WW domain in biochemical assays. Our findings rationalize more than 110 mutations affecting single residues associated with various muscular dystrophy subtypes and contribute to ongoing therapeutic developments, including protein restoration, upregulation of compensatory genes and gene replacement.
履歴
登録2024年5月31日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年10月23日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年11月13日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / Item: _em_admin.last_update
改定 1.22024年12月25日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.32025年2月12日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update

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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: Alpha-dystroglycan
B: Beta-dystroglycan
D: Dystrophin
a: Alpha-sarcoglycan
b: Beta-sarcoglycan
d: Sarcoglycan delta
g: Gamma-sarcoglycan
n: Sarcospan
V: Dystrobrevin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)769,84519
ポリマ－764,8729
非ポリマー4,97310
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, not applicable
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 , 9種, 9分子 ABDabdgnV

#1: タンパク質 Alpha-dystroglycan / Beta-DG


分子量: 67623.688 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: Q28685
#2: タンパク質 Beta-dystroglycan / Beta-DG


分子量: 15714.142 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: Q28685
#3: タンパク質 Dystrophin


分子量: 427942.781 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
#4: タンパク質 Alpha-sarcoglycan / Alpha-SG / 50 kDa dystrophin-associated glycoprotein / 50DAG / Adhalin / Dystroglycan-2


分子量: 35969.039 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: Q28686
#5: タンパク質 Beta-sarcoglycan / Beta-SG


分子量: 34768.695 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: Q28635
#6: タンパク質 Sarcoglycan delta


分子量: 32142.350 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: G1SGL0
#7: タンパク質 Gamma-sarcoglycan


分子量: 32005.486 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: Q28646
#8: タンパク質 Sarcospan


分子量: 26058.631 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: P82352
#9: タンパク質 Dystrobrevin


分子量: 92647.117 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ)

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糖 , 3種, 10分子

#10: 多糖
beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#11: 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: 1 / 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
#12: 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: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: dystrophin-glycoprotein complex (DGC) / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1, #3, #5, #8-#9 / 由来: NATURAL
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 150 mM NaCl, 0.1% digitonin, 50 mM Tris-HCl, pH 7.4
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 / グリッドのサイズ: 400 divisions/in.
グリッドのタイプ: PELCO Ultrathin Carbon with Lacey Carbon
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: 281.15 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）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
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
IDImaging-ID電子線照射量 (e/Å2)検出モードフィルム・検出器のモデル
1150SUPER-RESOLUTIONGATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
2150GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
2SerialEM画像取得
4CTFFINDCTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
8UCSF ChimeraXモデルフィッティング
9Cootモデルフィッティング
11cryoSPARC初期オイラー角割当
12cryoSPARC最終オイラー角割当
13cryoSPARC分類
14cryoSPARC３次元再構成
15PHENIXモデル精密化
画像処理詳細: both K2 and K3 detector were used for this reconstruction
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 4.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 134481 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00319856
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.64626949
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.0392811
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.053180
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0053418

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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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