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- EMDB-0527: Chronic traumatic encephalopathy Type I Tau filament -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-0527
タイトルChronic traumatic encephalopathy Type I Tau filament
マップデータ
試料
  • 組織: Tau filaments extracted from the temporal cortex of a patient with chronic traumatic encephalopathy
    • タンパク質・ペプチド: Microtubule-associated protein tauタウタンパク質
  • リガンド: water水
機能・相同性
機能・相同性情報


plus-end-directed organelle transport along microtubule / 軸索輸送 / histone-dependent DNA binding / neurofibrillary tangle assembly / positive regulation of diacylglycerol kinase activity / negative regulation of establishment of protein localization to mitochondrion / neurofibrillary tangle / positive regulation of protein localization to synapse / microtubule lateral binding / tubulin complex ...plus-end-directed organelle transport along microtubule / 軸索輸送 / histone-dependent DNA binding / neurofibrillary tangle assembly / positive regulation of diacylglycerol kinase activity / negative regulation of establishment of protein localization to mitochondrion / neurofibrillary tangle / positive regulation of protein localization to synapse / microtubule lateral binding / tubulin complex / phosphatidylinositol bisphosphate binding / main axon / regulation of long-term synaptic depression / negative regulation of kinase activity / negative regulation of tubulin deacetylation / generation of neurons / regulation of chromosome organization / positive regulation of protein localization / rRNA metabolic process / internal protein amino acid acetylation / regulation of mitochondrial fission / lipoprotein particle binding / intracellular distribution of mitochondria / axonal transport of mitochondrion / axon development / central nervous system neuron development / regulation of microtubule polymerization / 微小管 / minor groove of adenine-thymine-rich DNA binding / negative regulation of mitochondrial membrane potential / dynactin binding / glial cell projection / apolipoprotein binding / protein polymerization / negative regulation of mitochondrial fission / axolemma / Caspase-mediated cleavage of cytoskeletal proteins / regulation of microtubule polymerization or depolymerization / positive regulation of axon extension / supramolecular fiber organization / Activation of AMPK downstream of NMDARs / regulation of microtubule cytoskeleton organization / stress granule assembly / cytoplasmic microtubule organization / regulation of cellular response to heat / regulation of calcium-mediated signaling / axon cytoplasm / positive regulation of microtubule polymerization / cellular response to brain-derived neurotrophic factor stimulus / somatodendritic compartment / synapse assembly / phosphatidylinositol binding / nuclear periphery / cellular response to nerve growth factor stimulus / positive regulation of superoxide anion generation / protein phosphatase 2A binding / regulation of autophagy / astrocyte activation / synapse organization / microglial cell activation / response to lead ion / Hsp90 protein binding / regulation of synaptic plasticity / PKR-mediated signaling / protein homooligomerization / cytoplasmic ribonucleoprotein granule / 記憶 / microtubule cytoskeleton organization / cellular response to reactive oxygen species / SH3 domain binding / neuron projection development / activation of cysteine-type endopeptidase activity involved in apoptotic process / microtubule cytoskeleton / protein-macromolecule adaptor activity / single-stranded DNA binding / cell-cell signaling / cellular response to heat / cell body / actin binding / 成長円錐 / protein-folding chaperone binding / double-stranded DNA binding / microtubule binding / 微小管 / amyloid fibril formation / sequence-specific DNA binding / 樹状突起スパイン / learning or memory / neuron projection / nuclear speck / 脂質ラフト / 神経繊維 / negative regulation of gene expression / 樹状突起 / neuronal cell body / DNA damage response / protein kinase binding / enzyme binding / ミトコンドリア / DNA binding
類似検索 - 分子機能
: / Microtubule associated protein, tubulin-binding repeat / タウタンパク質 / Tau and MAP protein, tubulin-binding repeat / Tau and MAP proteins tubulin-binding repeat signature. / Tau and MAP proteins tubulin-binding repeat profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
タウタンパク質
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Human (ヒト)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.3 Å
データ登録者Falcon B / Zivanov J / Zhang W / Murzin AG / Garringer HJ / Vidal R / Crowther RA / Newell KL / Ghetti B / Goedert M / Scheres HW
資金援助 英国, 米国, 6件
OrganizationGrant number国
Medical Research Council (United Kingdom)MC_UP_A025_1013 英国
Medical Research Council (United Kingdom)MC_U105184291 英国
European UnionJoint Programme- Neurodegeneration Research REfrAME 英国
Innovative Medicines Initiative116060 英国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)P30AG010133 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)U01NS110437 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2019
タイトル: Novel tau filament fold in chronic traumatic encephalopathy encloses hydrophobic molecules.
著者: Benjamin Falcon / Jasenko Zivanov / Wenjuan Zhang / Alexey G Murzin / Holly J Garringer / Ruben Vidal / R Anthony Crowther / Kathy L Newell / Bernardino Ghetti / Michel Goedert / Sjors H W Scheres /
要旨: Chronic traumatic encephalopathy (CTE) is a neurodegenerative tauopathy that is associated with repetitive head impacts or exposure to blast waves. First described as punch-drunk syndrome and ...Chronic traumatic encephalopathy (CTE) is a neurodegenerative tauopathy that is associated with repetitive head impacts or exposure to blast waves. First described as punch-drunk syndrome and dementia pugilistica in retired boxers, CTE has since been identified in former participants of other contact sports, ex-military personnel and after physical abuse. No disease-modifying therapies currently exist, and diagnosis requires an autopsy. CTE is defined by an abundance of hyperphosphorylated tau protein in neurons, astrocytes and cell processes around blood vessels. This, together with the accumulation of tau inclusions in cortical layers II and III, distinguishes CTE from Alzheimer's disease and other tauopathies. However, the morphologies of tau filaments in CTE and the mechanisms by which brain trauma can lead to their formation are unknown. Here we determine the structures of tau filaments from the brains of three individuals with CTE at resolutions down to 2.3 Å, using cryo-electron microscopy. We show that filament structures are identical in the three cases but are distinct from those of Alzheimer's and Pick's diseases, and from those formed in vitro. Similar to Alzheimer's disease, all six brain tau isoforms assemble into filaments in CTE, and residues K274-R379 of three-repeat tau and S305-R379 of four-repeat tau form the ordered core of two identical C-shaped protofilaments. However, a different conformation of the β-helix region creates a hydrophobic cavity that is absent in tau filaments from the brains of patients with Alzheimer's disease. This cavity encloses an additional density that is not connected to tau, which suggests that the incorporation of cofactors may have a role in tau aggregation in CTE. Moreover, filaments in CTE have distinct protofilament interfaces to those of Alzheimer's disease. Our structures provide a unifying neuropathological criterion for CTE, and support the hypothesis that the formation and propagation of distinct conformers of assembled tau underlie different neurodegenerative diseases.
履歴
登録2019年2月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年3月27日-
マップ公開2019年3月27日-
更新2022年3月30日-
現状2022年3月30日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.012
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.012
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6nwp
  • 表面レベル: 0.012
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-6nwp
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_0527.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_0527.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.15 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.012 / ムービー #1: 0.012
最小 - 最大-0.035616122 - 0.08943692
平均 (標準偏差)0.00069088466 (±0.0043800296)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 294.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.151.151.15
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z294.400294.400294.400
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0360.0890.001

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_0527_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map 1

ファイルemd_0527_half_map_1.map
注釈Half map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map 2

ファイルemd_0527_half_map_2.map
注釈Half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Tau filaments extracted from the temporal cortex of a patient wit...

全体名称: Tau filaments extracted from the temporal cortex of a patient with chronic traumatic encephalopathy
要素
  • 組織: Tau filaments extracted from the temporal cortex of a patient with chronic traumatic encephalopathy
    • タンパク質・ペプチド: Microtubule-associated protein tauタウタンパク質
  • リガンド: water水

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超分子 #1: Tau filaments extracted from the temporal cortex of a patient wit...

超分子名称: Tau filaments extracted from the temporal cortex of a patient with chronic traumatic encephalopathy
タイプ: tissue / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 器官: Brain / 組織: Temporal cortex

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分子 #1: Microtubule-associated protein tau

分子名称: Microtubule-associated protein tau / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human (ヒト) / 器官: Brain / 組織: Temporal cortex
分子量理論値: 45.919871 KDa
配列文字列: MAEPRQEFEV MEDHAGTYGL GDRKDQGGYT MHQDQEGDTD AGLKESPLQT PTEDGSEEPG SETSDAKSTP TAEDVTAPLV DEGAPGKQA AAQPHTEIPE GTTAEEAGIG DTPSLEDEAA GHVTQARMVS KSKDGTGSDD KKAKGADGKT KIATPRGAAP P GQKGQANA ...文字列:
MAEPRQEFEV MEDHAGTYGL GDRKDQGGYT MHQDQEGDTD AGLKESPLQT PTEDGSEEPG SETSDAKSTP TAEDVTAPLV DEGAPGKQA AAQPHTEIPE GTTAEEAGIG DTPSLEDEAA GHVTQARMVS KSKDGTGSDD KKAKGADGKT KIATPRGAAP P GQKGQANA TRIPAKTPPA PKTPPSSGEP PKSGDRSGYS SPGSPGTPGS RSRTPSLPTP PTREPKKVAV VRTPPKSPSS AK SRLQTAP VPMPDLKNVK SKIGSTENLK HQPGGGKVQI INKKLDLSNV QSKCGSKDNI KHVPGGGSVQ IVYKPVDLSK VTS KCGSLG NIHHKPGGGQ VEVKSEKLDF KDRVQSKIGS LDNITHVPGG GNKKIETHKL TFRENAKAKT DHGAEIVYKS PVVS GDTSP RHLSNVSSTG SIDMVDSPQL ATLADEVSAS LAKQGL

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分子 #2: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 30 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態tissue

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試料調製

濃度0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式
20.0 mMTris-HClトリスヒドロキシメチルアミノメタン
100.0 mMNaCl塩化ナトリウム
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm
最大 デフォーカス（公称値）: 2.8000000000000003 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.7 µm / 倍率（公称値）: 130000
特殊光学系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: 25 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均露光時間: 9.0 sec. / 平均電子線量: 55.48 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: De novo
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 2.37 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 179.4 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 113178
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細Fourier-space refinement of the complete atomic model against the chronic traumatic encephalopathy Type I Tau filament map was performed in REFMAC. A stack of three consecutive monomers was refined to preserve nearest-neighbour interactions for the middle chain.
精密化空間: RECIPROCAL / 温度因子: 51.7 / 当てはまり具合の基準: Fourier shell correlation
得られたモデル

PDB-6nwp:
Chronic traumatic encephalopathy Type I Tau filament

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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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