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- PDB-9ghz: Cryo-EM structure of human SLC45A4 in lipid nanodiscs -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ghz
タイトルCryo-EM structure of human SLC45A4 in lipid nanodiscs
要素Solute carrier family 45 member 4
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Transporter / SLC / MFS / Polyamine / Spermidine
機能・相同性sucrose:proton symporter activity / sucrose transport / Major facilitator superfamily / Major Facilitator Superfamily / MFS transporter superfamily / membrane / 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / CHOLESTEROL / Solute carrier family 45 member 4
機能・相同性情報
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: 3.25 Å
データ登録者Markusson, S. / Newstead, S.
資金援助 英国, 2件
組織認可番号国
Wellcome Trust215519/Z/19/Z 英国
Wellcome Trust219531/Z/19/Z 英国
引用
ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: SLC45A4 is a pain gene encoding a neuronal polyamine transporter.
著者: Steven J Middleton / Sigurbjörn Markússon / Mikael Åkerlund / Justin C Deme / Mandy Tseng / Wenqianglong Li / Sana R Zuberi / Gabriel Kuteyi / Peter Sarkies / Georgios Baskozos / Jimena ...著者: Steven J Middleton / Sigurbjörn Markússon / Mikael Åkerlund / Justin C Deme / Mandy Tseng / Wenqianglong Li / Sana R Zuberi / Gabriel Kuteyi / Peter Sarkies / Georgios Baskozos / Jimena Perez-Sanchez / Adham Farah / Harry L Hébert / Sylvanus Toikumo / Zhanru Yu / Susan Maxwell / Yin Y Dong / Benedikt M Kessler / Henry R Kranzler / John E Linley / Blair H Smith / Susan M Lea / Joanne L Parker / Valeriya Lyssenko / Simon Newstead / David L Bennett /
要旨: Polyamines are regulatory metabolites with key roles in transcription, translation, cell signalling and autophagy. They are implicated in multiple neurological disorders, including stroke, epilepsy ...Polyamines are regulatory metabolites with key roles in transcription, translation, cell signalling and autophagy. They are implicated in multiple neurological disorders, including stroke, epilepsy and neurodegeneration, and can regulate neuronal excitability through interactions with ion channels. Polyamines have been linked to pain, showing altered levels in human persistent pain states and modulation of pain behaviour in animal models. However, the systems governing polyamine transport within the nervous system remain unclear. Here, undertaking a genome-wide association study (GWAS) of chronic pain intensity in the UK Biobank (UKB), we found a significant association between pain intensity and variants mapping to the SLC45A4 gene locus. In the mouse nervous system, Slc45a4 expression is enriched in all sensory neuron subtypes within the dorsal root ganglion, including nociceptors. Cell-based assays show that SLC45A4 is a selective plasma membrane polyamine transporter, and the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure reveals a regulatory domain and basis for polyamine recognition. Mice lacking SLC45A4 show normal mechanosensitivity but reduced sensitivity to noxious heat- and algogen-induced tonic pain that is associated with reduced excitability of C-polymodal nociceptors. Our findings therefore establish a role for neuronal polyamine transport in pain perception and identify a target for therapeutic intervention in pain treatment.
#1: ジャーナル: Acta Crystallogr D Struct Biol / 年: 2018
タイトル: Real-space refinement in PHENIX for cryo-EM and crystallography.
著者: Pavel V Afonine / Billy K Poon / Randy J Read / Oleg V Sobolev / Thomas C Terwilliger / Alexandre Urzhumtsev / Paul D Adams /
要旨: This article describes the implementation of real-space refinement in the phenix.real_space_refine program from the PHENIX suite. The use of a simplified refinement target function enables very fast ...This article describes the implementation of real-space refinement in the phenix.real_space_refine program from the PHENIX suite. The use of a simplified refinement target function enables very fast calculation, which in turn makes it possible to identify optimal data-restraint weights as part of routine refinements with little runtime cost. Refinement of atomic models against low-resolution data benefits from the inclusion of as much additional information as is available. In addition to standard restraints on covalent geometry, phenix.real_space_refine makes use of extra information such as secondary-structure and rotamer-specific restraints, as well as restraints or constraints on internal molecular symmetry. The re-refinement of 385 cryo-EM-derived models available in the Protein Data Bank at resolutions of 6 Å or better shows significant improvement of the models and of the fit of these models to the target maps.
#2: ジャーナル: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr / 年: 2010
タイトル: Features and development of Coot.
著者: P Emsley / B Lohkamp / W G Scott / K Cowtan /
要旨: Coot is a molecular-graphics application for model building and validation of biological macromolecules. The program displays electron-density maps and atomic models and allows model manipulations ...Coot is a molecular-graphics application for model building and validation of biological macromolecules. The program displays electron-density maps and atomic models and allows model manipulations such as idealization, real-space refinement, manual rotation/translation, rigid-body fitting, ligand search, solvation, mutations, rotamers and Ramachandran idealization. Furthermore, tools are provided for model validation as well as interfaces to external programs for refinement, validation and graphics. The software is designed to be easy to learn for novice users, which is achieved by ensuring that tools for common tasks are 'discoverable' through familiar user-interface elements (menus and toolbars) or by intuitive behaviour (mouse controls). Recent developments have focused on providing tools for expert users, with customisable key bindings, extensions and an extensive scripting interface. The software is under rapid development, but has already achieved very widespread use within the crystallographic community. The current state of the software is presented, with a description of the facilities available and of some of the underlying methods employed.
#3: ジャーナル: Acta Crystallogr D Struct Biol / 年: 2018
タイトル: ISOLDE: a physically realistic environment for model building into low-resolution electron-density maps.
著者: Tristan Ian Croll /
要旨: This paper introduces ISOLDE, a new software package designed to provide an intuitive environment for high-fidelity interactive remodelling/refinement of macromolecular models into electron-density ...This paper introduces ISOLDE, a new software package designed to provide an intuitive environment for high-fidelity interactive remodelling/refinement of macromolecular models into electron-density maps. ISOLDE combines interactive molecular-dynamics flexible fitting with modern molecular-graphics visualization and established structural biology libraries to provide an immersive interface wherein the model constantly acts to maintain physically realistic conformations as the user interacts with it by directly tugging atoms with a mouse or haptic interface or applying/removing restraints. In addition, common validation tasks are accelerated and visualized in real time. Using the recently described 3.8 Å resolution cryo-EM structure of the eukaryotic minichromosome maintenance (MCM) helicase complex as a case study, it is demonstrated how ISOLDE can be used alongside other modern refinement tools to avoid common pitfalls of low-resolution modelling and improve the quality of the final model. A detailed analysis of changes between the initial and final model provides a somewhat sobering insight into the dangers of relying on a small number of validation metrics to judge the quality of a low-resolution model.
#4: ジャーナル: Nat Methods / 年: 2017
タイトル: cryoSPARC: algorithms for rapid unsupervised cryo-EM structure determination.
著者: Ali Punjani / John L Rubinstein / David J Fleet / Marcus A Brubaker /
要旨: Single-particle electron cryomicroscopy (cryo-EM) is a powerful method for determining the structures of biological macromolecules. With automated microscopes, cryo-EM data can often be obtained in a ...Single-particle electron cryomicroscopy (cryo-EM) is a powerful method for determining the structures of biological macromolecules. With automated microscopes, cryo-EM data can often be obtained in a few days. However, processing cryo-EM image data to reveal heterogeneity in the protein structure and to refine 3D maps to high resolution frequently becomes a severe bottleneck, requiring expert intervention, prior structural knowledge, and weeks of calculations on expensive computer clusters. Here we show that stochastic gradient descent (SGD) and branch-and-bound maximum likelihood optimization algorithms permit the major steps in cryo-EM structure determination to be performed in hours or minutes on an inexpensive desktop computer. Furthermore, SGD with Bayesian marginalization allows ab initio 3D classification, enabling automated analysis and discovery of unexpected structures without bias from a reference map. These algorithms are combined in a user-friendly computer program named cryoSPARC (http://www.cryosparc.com).
#5: ジャーナル: Elife / 年: 2018
タイトル: New tools for automated high-resolution cryo-EM structure determination in RELION-3.
著者: Jasenko Zivanov / Takanori Nakane / Björn O Forsberg / Dari Kimanius / Wim Jh Hagen / Erik Lindahl / Sjors Hw Scheres /
要旨: Here, we describe the third major release of RELION. CPU-based vector acceleration has been added in addition to GPU support, which provides flexibility in use of resources and avoids memory ...Here, we describe the third major release of RELION. CPU-based vector acceleration has been added in addition to GPU support, which provides flexibility in use of resources and avoids memory limitations. Reference-free autopicking with Laplacian-of-Gaussian filtering and execution of jobs from python allows non-interactive processing during acquisition, including 2D-classification, model generation and 3D-classification. Per-particle refinement of CTF parameters and correction of estimated beam tilt provides higher resolution reconstructions when particles are at different heights in the ice, and/or coma-free alignment has not been optimal. Ewald sphere curvature correction improves resolution for large particles. We illustrate these developments with publicly available data sets: together with a Bayesian approach to beam-induced motion correction it leads to resolution improvements of 0.2-0.7 Å compared to previous RELION versions.
#6: ジャーナル: J Struct Biol / 年: 2020
タイトル: WITHDRAWN: SIMPLE 3.0. Stream single-particle cryo-EM analysis in real time.
著者: Joseph Caesar / Cyril F Reboul / Chiara Machello / Simon Kiesewetter / Molly L Tang / Justin C Deme / Steven Johnson / Dominika Elmlund / Susan M Lea / Hans Elmlund /
履歴
登録2024年8月16日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年7月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年9月3日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / 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

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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: Solute carrier family 45 member 4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)92,97015
ポリマ－86,8341
非ポリマー6,13614
水21612
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, native gel electrophoresis
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 Solute carrier family 45 member 4


分子量: 86833.883 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SLC45A4, KIAA1126 / 細胞株 (発現宿主): HEK293F / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q5BKX6
#2: 化合物 ChemComp-3PE / 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / 3-SN-PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOETHANOLAMINE / DSPE


分子量: 748.065 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C41H82NO8P / コメント: リン脂質*YM
#3: 化合物
ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 12 / 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 modificationN

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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 SLC45A4 / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 株: HEK293F / プラスミド: pLexM
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Human SLC45A4 reconstituted in MSP1D1 lipid nanodiscs
試料支持グリッドの材料: GOLD / 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 / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 750 nm
撮影平均露光時間: 2.5 sec. / 電子線照射量: 39.71 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 20184

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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
7Coot0.9.8.1モデルフィッティング
8UCSF ChimeraX1.5rc202211091945モデルフィッティング
10PHENIX1.20.1-4487モデル精密化
11ISOLDEモデル精密化
12cryoSPARC4.4.1初期オイラー角割当
13cryoSPARC4.4.1最終オイラー角割当
14cryoSPARC4.4.1分類
15cryoSPARC4.4.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 20196090
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.25 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 227752 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築空間: REAL
精密化交差検証法: NONE

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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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