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- EMDB-0408: Single-particle cryo-EM reconstruction of human methemoglobin usi... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-0408
タイトルSingle-particle cryo-EM reconstruction of human methemoglobin using 200 keV, state 2
マップデータSingle-particle cryo-EM reconstruction of human methemoglobin, state 2 (sharpened)
試料
  • 複合体: Human methemoglobinメトヘモグロビン
    • タンパク質・ペプチド: Hemoglobin subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: Hemoglobin subunit beta
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
キーワードheme-binding / hetero-4-mer / globin (グロビン) / OXYGEN TRANSPORT (血液)
機能・相同性
機能・相同性情報


nitric oxide transport / hemoglobin alpha binding / haptoglobin-hemoglobin complex / organic acid binding / cellular oxidant detoxification / hemoglobin binding / renal absorption / hemoglobin complex / 血液 / Scavenging of heme from plasma ...nitric oxide transport / hemoglobin alpha binding / haptoglobin-hemoglobin complex / organic acid binding / cellular oxidant detoxification / hemoglobin binding / renal absorption / hemoglobin complex / 血液 / Scavenging of heme from plasma / endocytic vesicle lumen / blood vessel diameter maintenance / hydrogen peroxide catabolic process / oxygen carrier activity / Late endosomal microautophagy / Heme signaling / response to hydrogen peroxide / carbon dioxide transport / Erythrocytes take up oxygen and release carbon dioxide / Erythrocytes take up carbon dioxide and release oxygen / Cytoprotection by HMOX1 / 血小板 / oxygen binding / 血圧 / Chaperone Mediated Autophagy / positive regulation of nitric oxide biosynthetic process / tertiary granule lumen / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / blood microparticle / ficolin-1-rich granule lumen / iron ion binding / heme binding / Neutrophil degranulation / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region / 生体膜 / metal ion binding / 細胞質基質
類似検索 - 分子機能
Hemoglobin, pi / Hemoglobin, alpha-type / Hemoglobin, beta-type / Globin/Protoglobin / Globin family profile. / グロビン / グロビン / Globin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Hemoglobin subunit beta / Hemoglobin subunit alpha
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Herzik Jr MA / Wu M
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Human Genome Research Institute (NIH/NHGRI)DP2EB020402 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2019
タイトル: High-resolution structure determination of sub-100 kDa complexes using conventional cryo-EM.
著者: Mark A Herzik / Mengyu Wu / Gabriel C Lander /
要旨: Determining high-resolution structures of biological macromolecules amassing less than 100 kilodaltons (kDa) has been a longstanding goal of the cryo-electron microscopy (cryo-EM) community. While ...Determining high-resolution structures of biological macromolecules amassing less than 100 kilodaltons (kDa) has been a longstanding goal of the cryo-electron microscopy (cryo-EM) community. While the Volta phase plate has enabled visualization of specimens in this size range, this instrumentation is not yet fully automated and can present technical challenges. Here, we show that conventional defocus-based cryo-EM methodologies can be used to determine high-resolution structures of specimens amassing less than 100 kDa using a transmission electron microscope operating at 200 keV coupled with a direct electron detector. Our ~2.7 Å structure of alcohol dehydrogenase (82 kDa) proves that bound ligands can be resolved with high fidelity to enable investigation of drug-target interactions. Our ~2.8 Å and ~3.2 Å structures of methemoglobin demonstrate that distinct conformational states can be identified within a dataset for proteins as small as 64 kDa. Furthermore, we provide the sub-nanometer cryo-EM structure of a sub-50 kDa protein.
履歴
登録2018年12月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年2月13日-
マップ公開2019年2月13日-
更新2024年3月20日-
現状2024年3月20日処理サイト: RCSB / 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: 0.045
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.045
  • 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-6nbd
  • 表面レベル: 0.045
  • UCSF Chimera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_0408.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_0408.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Single-particle cryo-EM reconstruction of human methemoglobin, state 2 (sharpened)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.5585 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.045 / ムービー #1: 0.045
最小 - 最大-0.10812176 - 0.16545819
平均 (標準偏差)0.0002712606 (±0.008038701)
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: 142.976 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.55850.55850.5585
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z142.976142.976142.976
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.1080.1650.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_0408_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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追加マップ: Single-particle cryo-EM reconstruction of human methemoglobin, state 2...

ファイルemd_0408_additional.map
注釈Single-particle cryo-EM reconstruction of human methemoglobin, state 2 (unsharpened)
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: Even half map

ファイルemd_0408_half_map_1.map
注釈Even half 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: Odd half map

ファイルemd_0408_half_map_2.map
注釈Odd half 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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試料の構成要素

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全体 : Human methemoglobin

全体名称: Human methemoglobinメトヘモグロビン
要素
  • 複合体: Human methemoglobinメトヘモグロビン
    • タンパク質・ペプチド: Hemoglobin subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: Hemoglobin subunit beta
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

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超分子 #1: Human methemoglobin

超分子名称: Human methemoglobin / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Lyophilized human methemoglobin was obtained from Sigma Aldrich
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 64 KDa

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分子 #1: Hemoglobin subunit alpha

分子名称: Hemoglobin subunit alpha / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 14.993159 KDa
配列文字列:
VLSPADKTNV KAAWGKVGAH AGEYGAEALE RMFLSFPTTK TYFPHFDLSH GSAQVKGHGK KVADALTNAV AHVDDMPNAL SALSDLHAH KLRVDPVNFK LLSHCLLVTL AAHLPAEFTP AVHASLDKFL ASVSTVLTSK Y

UniProtKB: Hemoglobin subunit alpha

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分子 #2: Hemoglobin subunit beta

分子名称: Hemoglobin subunit beta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 15.459697 KDa
配列文字列:
VHLTPEEKSA VTALWGKVNV DEVGGEALGR LLVVYPWTQR FFESFGDLST PDAVMGNPKV KAHGKKVLGA FSDGLAHLDN LKGTFATLS ELHCDKLHVD PENFRLLGNV LVCVLAHHFG KEFTPPVQAA YQKVVAGVAN ALAH

UniProtKB: Hemoglobin subunit beta

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分子 #3: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

分子名称: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: HEM
分子量理論値: 616.487 Da
Chemical component information

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Heme B

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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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度12 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度名称式
10.0 mMPhosphateリン酸塩
137.0 mMSodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム
2.7 mMPotassium ChlorideKCl
グリッドモデル: Quantifoil, UltrAuFoil, R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 6 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
詳細: Grids were plasma cleaned using a Solarus plasma cleaner (Gatan, Inc.)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER
詳細: Sample was manually blotted for 4-5 seconds using Whatman No. 1 filter paper immediately prior to plunge-freezing..
詳細Lyophilized human methemoglobin (Sigma Aldrich) was solubilized in PBS pH 7.4.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 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）: 16.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 5.0 µm / 倍率（公称値）: 73000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
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 / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-44 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1673 / 平均露光時間: 11.0 sec. / 平均電子線量: 69.0 e/Å2
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1615738
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: An ab initio model was generated from 160,169 template-picked particles using cryoSPARC and low-pass filtered to 30 A for use as an initial model for 3D refinement.
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) / 使用した粒子像数: 11501
詳細Counting mode, 250 ms frames, exposure rate of ~1.95 e-/pix/sec, total exposure of ~69 e-/angstrom-2 (1.57 e-/angstrom-2/frame).
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 93
得られたモデル

PDB-6nbd:
Human methemoglobin state 2 determined using single-particle cryo-EM at 200 keV

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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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