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- PDB-9d5c: Cryo-EM structure of serine 87 O-GlcNAc-modified alpha-synuclein ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9d5c
タイトルCryo-EM structure of serine 87 O-GlcNAc-modified alpha-synuclein fibrils
要素Alpha-synuclein
キーワードPROTEIN FIBRIL / alpha-synuclein / O-GlcNAc / amyloid / fibril / posttranslational modification
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / : / neutral lipid metabolic process / regulation of acyl-CoA biosynthetic process / negative regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission / negative regulation of norepinephrine uptake / response to desipramine / positive regulation of SNARE complex assembly / positive regulation of hydrogen peroxide catabolic process / supramolecular fiber ...negative regulation of mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / : / neutral lipid metabolic process / regulation of acyl-CoA biosynthetic process / negative regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission / negative regulation of norepinephrine uptake / response to desipramine / positive regulation of SNARE complex assembly / positive regulation of hydrogen peroxide catabolic process / supramolecular fiber / mitochondrial membrane organization / regulation of synaptic vesicle recycling / negative regulation of chaperone-mediated autophagy / regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / negative regulation of platelet-derived growth factor receptor signaling pathway / positive regulation of protein localization to cell periphery / negative regulation of exocytosis / regulation of glutamate secretion / dopamine biosynthetic process / SNARE complex assembly / regulation of norepinephrine uptake / response to iron(II) ion / positive regulation of neurotransmitter secretion / positive regulation of inositol phosphate biosynthetic process / regulation of locomotion / negative regulation of dopamine metabolic process / regulation of macrophage activation / transporter regulator activity / negative regulation of microtubule polymerization / synaptic vesicle transport / synaptic vesicle priming / dopamine uptake involved in synaptic transmission / protein kinase inhibitor activity / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / regulation of dopamine secretion / dynein complex binding / positive regulation of receptor recycling / negative regulation of thrombin-activated receptor signaling pathway / cuprous ion binding / nuclear outer membrane / response to magnesium ion / positive regulation of endocytosis / positive regulation of exocytosis / synaptic vesicle exocytosis / kinesin binding / enzyme inhibitor activity / synaptic vesicle endocytosis / cysteine-type endopeptidase inhibitor activity / negative regulation of serotonin uptake / response to type II interferon / regulation of presynapse assembly / alpha-tubulin binding / beta-tubulin binding / behavioral response to cocaine / phospholipase binding / supramolecular fiber organization / phospholipid metabolic process / cellular response to fibroblast growth factor stimulus / inclusion body / axon terminus / Hsp70 protein binding / cellular response to epinephrine stimulus / response to interleukin-1 / regulation of microtubule cytoskeleton organization / cellular response to copper ion / positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / SNARE binding / adult locomotory behavior / excitatory postsynaptic potential / phosphoprotein binding / protein tetramerization / microglial cell activation / fatty acid metabolic process / ferrous iron binding / regulation of long-term neuronal synaptic plasticity / synapse organization / protein destabilization / PKR-mediated signaling / phospholipid binding / receptor internalization / tau protein binding / long-term synaptic potentiation / terminal bouton / positive regulation of inflammatory response / synaptic vesicle membrane / actin cytoskeleton / actin binding / growth cone / cellular response to oxidative stress / neuron apoptotic process / cell cortex / histone binding / response to lipopolysaccharide / microtubule binding / molecular adaptor activity / chemical synaptic transmission / amyloid fibril formation / mitochondrial outer membrane / negative regulation of neuron apoptotic process / oxidoreductase activity
類似検索 - 分子機能
Synuclein / Alpha-synuclein / Synuclein
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.8 Å
データ登録者Balana, J.A. / Nguyen, A.B. / Sawaya, M. / Murzin, A.G. / Saelices, L. / Pratt, R.M.
資金援助 米国, 7件
組織認可番号国
Michael J. Fox FoundationMJFF-008121 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorOD020103-01 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorOD021685-01A1 米国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)AG062418 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM114537 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-AC02-76SF00515 米国
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RP170644 米国
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2024
タイトル: O-GlcNAc forces an α-synuclein amyloid strain with notably diminished seeding and pathology.
著者: Aaron T Balana / Anne-Laure Mahul-Mellier / Binh A Nguyen / Mian Horvath / Afraah Javed / Eldon R Hard / Yllza Jasiqi / Preeti Singh / Shumaila Afrin / Rose Pedretti / Virender Singh / ...著者: Aaron T Balana / Anne-Laure Mahul-Mellier / Binh A Nguyen / Mian Horvath / Afraah Javed / Eldon R Hard / Yllza Jasiqi / Preeti Singh / Shumaila Afrin / Rose Pedretti / Virender Singh / Virginia M-Y Lee / Kelvin C Luk / Lorena Saelices / Hilal A Lashuel / Matthew R Pratt /
要旨: Amyloid-forming proteins such α-synuclein and tau, which are implicated in Alzheimer's and Parkinson's disease, can form different fibril structures or strains with distinct toxic properties, ...Amyloid-forming proteins such α-synuclein and tau, which are implicated in Alzheimer's and Parkinson's disease, can form different fibril structures or strains with distinct toxic properties, seeding activities and pathology. Understanding the determinants contributing to the formation of different amyloid features could open new avenues for developing disease-specific diagnostics and therapies. Here we report that O-GlcNAc modification of α-synuclein monomers results in the formation of amyloid fibril with distinct core structure, as revealed by cryogenic electron microscopy, and diminished seeding activity in seeding-based neuronal and rodent models of Parkinson's disease. Although the mechanisms underpinning the seeding neutralization activity of the O-GlcNAc-modified fibrils remain unclear, our in vitro mechanistic studies indicate that heat shock proteins interactions with O-GlcNAc fibril inhibit their seeding activity, suggesting that the O-GlcNAc modification may alter the interactome of the α-synuclein fibrils in ways that lead to reduce seeding activity in vivo. Our results show that posttranslational modifications, such as O-GlcNAc modification, of α-synuclein are key determinants of α-synuclein amyloid strains and pathogenicity.
履歴
登録2024年8月13日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年3月12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: Alpha-synuclein
G: Alpha-synuclein
C: Alpha-synuclein
H: Alpha-synuclein
B: Alpha-synuclein
F: Alpha-synuclein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)58,53112
ポリマ－57,2046
非ポリマー1,3276
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

#1: タンパク質
Alpha-synuclein / Non-A beta component of AD amyloid / Non-A4 component of amyloid precursor / NACP


分子量: 9533.971 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P37840
#2: 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: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 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
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: FILAMENT / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: serine 87 O-GlcNAc-modified alpha-synuclein / タイプ: COMPLEX / 詳細: This protein is chemically synthesized / Entity ID: #1 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: normal PBS
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: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 298 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）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影平均露光時間: 3.6 sec. / 電子線照射量: 40 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: 2 / 実像数: 7270 / 詳細: 3 shots per hole

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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
1EMAN22.31粒子像選択
2EPU3.5画像取得
4CTFFIND4.1CTF補正
7Coot0.9.8.1モデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIX20.1モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
らせん対称回転角度/サブユニット: -0.7 ° / 軸方向距離/サブユニット: 4.926 Å / らせん対称軸の対称性: C1
3次元再構成解像度: 4.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 22042 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築PDB-ID: 6A6B

6a6b


Accession code: 6A6B / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0036830
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.6429170
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d8.3331170
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0491170
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0021130

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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)

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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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