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- PDB-9dho: Structure of proteinase K from energy-filtered MicroED data -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9dho
タイトルStructure of proteinase K from energy-filtered MicroED data
要素Proteinase K
キーワードHYDROLASE / serine protease
機能・相同性
機能・相同性情報


peptidase K / serine-type endopeptidase activity / proteolysis / extracellular space / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Proteinase K-like catalytic domain / Peptidase S8 propeptide/proteinase inhibitor I9 / Peptidase inhibitor I9 / Peptidase S8 propeptide/proteinase inhibitor I9 superfamily / : / Peptidase S8, subtilisin, His-active site / Serine proteases, subtilase family, histidine active site. / Serine proteases, subtilase family, aspartic acid active site. / Peptidase S8, subtilisin, Asp-active site / Serine proteases, subtilase family, serine active site. ...Proteinase K-like catalytic domain / Peptidase S8 propeptide/proteinase inhibitor I9 / Peptidase inhibitor I9 / Peptidase S8 propeptide/proteinase inhibitor I9 superfamily / : / Peptidase S8, subtilisin, His-active site / Serine proteases, subtilase family, histidine active site. / Serine proteases, subtilase family, aspartic acid active site. / Peptidase S8, subtilisin, Asp-active site / Serine proteases, subtilase family, serine active site. / Peptidase S8, subtilisin, Ser-active site / Peptidase S8, subtilisin-related / Serine proteases, subtilase domain profile. / Peptidase S8/S53 domain superfamily / Subtilase family / Peptidase S8/S53 domain
類似検索 - ドメイン・相同性
NITRATE ION / Proteinase K
類似検索 - 構成要素
生物種Parengyodontium album (菌類)
手法電子線結晶学 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.09 Å
データ登録者Clabbers, M.T.B. / Hattne, J. / Martynoqycz, M.W. / Gonen, T.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41GM136508 米国
Department of Defense (DOD, United States)HDTRA1-21-1-0004 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2024
タイトル: Energy filtering enables macromolecular MicroED data at sub-atomic resolution.
著者: Max T B Clabbers / Johan Hattne / Michael W Martynowycz / Tamir Gonen /
要旨: High resolution information is important for accurate structure modelling. However, this level of detail is typically difficult to attain in macromolecular crystallography because the diffracted ...High resolution information is important for accurate structure modelling. However, this level of detail is typically difficult to attain in macromolecular crystallography because the diffracted intensities rapidly fade with increasing resolution. The problem cannot be circumvented by increasing the fluence as this leads to detrimental radiation damage. Previously, we demonstrated that high quality MicroED data can be obtained at low flux conditions using electron counting with direct electron detectors. The improved sensitivity and accuracy of these detectors essentially eliminate the read-out noise, such that the measurement of faint high-resolution reflections is limited by other sources of noise. Inelastic scattering is a major contributor of such noise, increasing background counts and broadening diffraction spots. Here, we demonstrate that a substantial improvement in signal-to-noise ratio can be achieved using an energy filter to largely remove the inelastically scattered electrons. This strategy resulted in sub-atomic resolution MicroED data from proteinase K crystals, enabling accurate structure modelling and the visualization of detailed features. Interestingly, filtering out the noise revealed diffuse scattering phenomena that can hold additional structural information. Our findings suggest that combining energy filtering and electron counting can provide more accurate measurements at higher resolution, providing better insights into protein function and facilitating more precise model refinement.
履歴
登録2024年9月4日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年3月19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: Proteinase K
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)29,1014
ポリマ－28,9591
非ポリマー1423
水6,017334
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)66.920, 66.920, 107.560
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number96
Space group name H-MP43212
Symmetry operation#1: x,y,z
#2: -y+1/2,x+1/2,z+3/4
#3: y+1/2,-x+1/2,z+1/4
#4: x+1/2,-y+1/2,-z+1/4
#5: -x+1/2,y+1/2,-z+3/4
#6: -x,-y,z+1/2
#7: y,x,-z
#8: -y,-x,-z+1/2

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要素

#1: タンパク質 Proteinase K / Endopeptidase K / Tritirachium alkaline proteinase


分子量: 28958.791 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Parengyodontium album (菌類) / 遺伝子: PROK / 発現宿主: Parengyodontium album (菌類) / 参照: UniProt: P06873, peptidase K
#2: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
#3: 化合物 ChemComp-NO3 / NITRATE ION


分子量: 62.005 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: NO3
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 334 / 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N
Has protein modificationY

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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: 3D ARRAY / ３次元再構成法: 電子線結晶学

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試料調製

構成要素名称: Proteinase K / タイプ: COMPLEX / 詳細: Serine protease / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.0289 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Parengyodontium album (菌類)
由来(組換発現)生物種: Parengyodontium album (菌類)
緩衝液pH: 6.5
試料濃度: 40 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Microcrystals
試料支持詳細: Negative 15 mA / グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2
急速凍結装置: LEICA PLUNGER / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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データ収集

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: TFS 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: 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 / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: BASIC
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 90 K / 最低温度: 77 K
撮影平均露光時間: 1 sec. / 電子線照射量: 0.002 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
Num. of diffraction images: 420 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV
画像スキャンサンプリングサイズ: 14 µm / 横: 4096 / 縦: 4096
EM回折カメラ長: 1402 mm
EM回折 シェル解像度: 1.09→56.82 Å / フーリエ空間範囲: 97.5 % / 多重度: 28.5 / 構造因子数: 98228 / 位相残差: 16.04 °
EM回折 統計フーリエ空間範囲: 97.5 % / 再高解像度: 1.09 Å / 測定した強度の数: 2811895 / 構造因子数: 98228 / 位相誤差の除外基準: None / Rmerge: 28.4
反射Biso Wilson estimate: 8.76 Å2

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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
1SerialEM4.2.0画像取得
6Coot0.9.8.93モデルフィッティング
8PHASER2.8.3分子置換
10XDSBUILT=20230630対称性決定
11XSCALEBUILT=20230630crystallography merging
12phenix.refine1.21.1３次元再構成
19PHENIX1.21.1モデル精密化
EM 3D crystal entity∠α: 90 ° / ∠β: 90 ° / ∠γ: 90 ° / A: 66.92 Å / B: 66.92 Å / C: 107.56 Å / 空間群名: P43212 / 空間群番号: 96
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 1.09 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / 対称性のタイプ: 3D CRYSTAL
原子モデル構築B value: 11.29 / プロトコル: OTHER / 空間: RECIPROCAL / Target criteria: Maximum likelihood
原子モデル構築PDB-ID: 5kxv

5kxv


Accession code: 5kxv / 詳細: Molecular replacement / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化解像度: 1.09→56.82 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.978 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.971 / SU B: 1.525 / SU ML: 0.03 / 交差検証法: FREE R-VALUE / ESU R: 0.032 / ESU R Free: 0.034
Rfactor反射数%反射
Rfree0.1831 4971 5.06 %
Rwork0.1498 93269 -
all0.151 --
obs-98240 97.237 %
溶媒の処理イオンプローブ半径: 0.8 Å / 減衰半径: 0.8 Å / VDWプローブ半径: 1.2 Å / 溶媒モデル: MASK BULK SOLVENT
原子変位パラメータBiso mean: 11.288 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-0.618 Å2-0 Å2-0 Å2
2--0.618 Å2-0 Å2
3----1.236 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_bond_refined_d0.0120.0122269
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_bond_other_d00.0162005
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_angle_refined_deg1.7981.7613117
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_angle_other_deg0.6811.7314611
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_dihedral_angle_1_deg6.3585321
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_dihedral_angle_2_deg8.674512
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_dihedral_angle_3_deg11.0810328
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_dihedral_angle_6_deg17.181095
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_chiral_restr0.0920.2337
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_gen_planes_refined0.0090.022906
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_gen_planes_other0.0020.02558
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_nbd_refined0.2340.2561
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_symmetry_nbd_other0.1970.22172
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_nbtor_refined0.1930.21234
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_symmetry_nbtor_other0.0880.21313
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_xyhbond_nbd_refined0.1670.2276
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_metal_ion_refined0.0670.26
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_symmetry_nbd_refined0.2580.217
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_nbd_other0.2090.255
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_symmetry_xyhbond_nbd_refined0.1370.230
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_mcbond_it2.8070.8121224
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_mcbond_other2.81717.1111224
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_mcangle_it3.8551.461565
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_mcangle_other3.8811.771566
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_scbond_it4.6471.151045
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_scbond_other4.7851043
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_scangle_it6.3619.1211552
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_scangle_other6.369.1321550
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_lrange_it16.20913937
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_lrange_other15.16213561
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYr_rigid_bond_restr5.63332264
LS精密化 シェル

Refine-ID: ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY / Total num. of bins used: 20

解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRfactor allNum. reflection allFsc freeFsc work% reflection obs (%)WRfactor Rwork
1.094-1.1220.3173390.29961290.373740.9360.93987.71360.296
1.122-1.1530.2723700.26865010.26871880.9520.95595.58990.259
1.153-1.1870.2783440.24664970.24769730.9550.96598.1070.234
1.187-1.2230.2633360.2263460.22268000.9580.96998.26470.205
1.223-1.2630.2493010.20661980.20866030.9580.97398.4250.188
1.263-1.3080.2323410.19659260.19863790.9650.97598.24420.176
1.308-1.3570.2333180.18357170.18661460.9640.97798.19390.164
1.357-1.4120.2183020.1855540.18259510.9660.9898.40360.16
1.412-1.4750.1963130.16453120.16657240.9750.98398.27040.146
1.475-1.5470.2012760.15750970.1654700.9710.98598.22670.143
1.547-1.6310.1872700.14848630.1552240.9770.98798.2580.136
1.631-1.7290.1982300.14146000.14449150.9740.98798.27060.135
1.729-1.8490.1682380.12443570.12646800.980.9998.18380.122
1.849-1.9970.1481970.11140840.11243580.9860.99298.23310.113
1.997-2.1870.1231820.137470.10140070.9890.99398.05340.106
2.187-2.4440.1331740.10534220.10636640.9890.99398.14410.114
2.444-2.8220.1491640.12130330.12232640.9840.99197.94730.135
2.822-3.4540.1481170.11526070.11727810.9870.99197.95040.133
3.454-4.8750.1541010.12120570.12222070.9850.9997.77980.141
4.875-56.820.127580.17512220.17313180.9880.97197.11680.19

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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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