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- EMDB-18887: Cryo-EM structure of human islet amyloid polypeptide (hIAPP) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18887
タイトルCryo-EM structure of human islet amyloid polypeptide (hIAPP)
マップデータ
試料
  • 細胞: Islet amyloid polypeptideアミリン (ホルモン)
    • タンパク質・ペプチド: Islet amyloid polypeptideアミリン (ホルモン)
キーワードAmyloid (アミロイド) / fibril (フィブリル) / PROTEIN FIBRIL
機能・相同性
機能・相同性情報


: / amylin receptor signaling pathway / Calcitonin-like ligand receptors / negative regulation of amyloid fibril formation / negative regulation of bone resorption / eating behavior / negative regulation of osteoclast differentiation / positive regulation of protein kinase A signaling / Regulation of gene expression in beta cells / negative regulation of protein-containing complex assembly ...: / amylin receptor signaling pathway / Calcitonin-like ligand receptors / negative regulation of amyloid fibril formation / negative regulation of bone resorption / eating behavior / negative regulation of osteoclast differentiation / positive regulation of protein kinase A signaling / Regulation of gene expression in beta cells / negative regulation of protein-containing complex assembly / positive regulation of cAMP-mediated signaling / positive regulation of calcium-mediated signaling / bone resorption / sensory perception of pain / osteoclast differentiation / hormone activity / cell-cell signaling / amyloid-beta binding / G alpha (s) signalling events / positive regulation of MAPK cascade / receptor ligand activity / positive regulation of apoptotic process / Amyloid fiber formation / signaling receptor binding / apoptotic process / lipid binding / シグナル伝達 / extracellular space / extracellular region / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
アミリン (ホルモン) / Calcitonin-like / Calcitonin peptide-like / Calcitonin, conserved site / Calcitonin / CGRP / IAPP family signature. / カルシトニン / Calcitonin/adrenomedullin / Calcitonin / CGRP / IAPP family
類似検索 - ドメイン・相同性
アミリン (ホルモン)
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (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: 4.01 Å
データ登録者Ooi SA / Valli D / Maj M
資金援助 スウェーデン, 2件
OrganizationGrant number国
Swedish Research Council2020-05403 スウェーデン
Other privateSwedish Society for Medical Research (S20-0156) スウェーデン
引用ジャーナル: Biophys J / 年: 2024
タイトル: Improving cryo-EM grids for amyloid fibrils using interface-active solutions and spectator proteins.
著者: Dylan Valli / Saik Ann Ooi / Giorgio Scattolini / Himanshu Chaudhary / Alesia A Tietze / Michał Maj /
要旨: Preparation of cryoelectron microscopy (cryo-EM) grids for imaging of amyloid fibrils is notoriously challenging. The human islet amyloid polypeptide (hIAPP) serves as a notable example, as the ...Preparation of cryoelectron microscopy (cryo-EM) grids for imaging of amyloid fibrils is notoriously challenging. The human islet amyloid polypeptide (hIAPP) serves as a notable example, as the majority of reported structures have relied on the use of nonphysiological pH buffers, N-terminal tags, and seeding. This highlights the need for more efficient, reproducible methodologies that can elucidate amyloid fibril structures formed under diverse conditions. In this work, we demonstrate that the distribution of fibrils on cryo-EM grids is predominantly determined by the solution composition, which is critical for the stability of thin vitreous ice films. We discover that, among physiological pH buffers, HEPES uniquely enhances the distribution of fibrils on cryo-EM grids and improves the stability of ice layers. This improvement is attributed to direct interactions between HEPES molecules and hIAPP, effectively minimizing the tendency of hIAPP to form dense clusters in solutions and preventing ice nucleation. Furthermore, we provide additional support for the idea that denatured protein monolayers forming at the interface are also capable of eliciting a surfactant-like effect, leading to improved particle coverage. This phenomenon is illustrated by the addition of nonamyloidogenic rat IAPP (rIAPP) to a solution of preaggregated hIAPP just before the freezing process. The resultant grids, supplemented with this "spectator protein", exhibit notably enhanced coverage and improved ice quality. Unlike conventional surfactants, rIAPP is additionally capable of disentangling the dense clusters formed by hIAPP. By applying the proposed strategies, we have resolved the structure of the dominant hIAPP polymorph, formed in vitro at pH 7.4, to a final resolution of 4 Å. The advances in grid preparation presented in this work hold significant promise for enabling structural determination of amyloid proteins which are particularly resistant to conventional grid preparation techniques.
履歴
登録2023年11月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年3月6日-
マップ公開2024年3月6日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_18887.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_18887.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 19.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.828 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.008
最小 - 最大-0.024138808 - 0.036960907
平均 (標準偏差)0.000033502285 (±0.002071296)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin02180
サイズ32031850
Spacing31832050
セルA: 263.30402 Å / B: 264.96 Å / C: 41.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_18887_half_map_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: #2

ファイルemd_18887_half_map_2.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 : Islet amyloid polypeptide

全体名称: Islet amyloid polypeptideアミリン (ホルモン)
要素
  • 細胞: Islet amyloid polypeptideアミリン (ホルモン)
    • タンパク質・ペプチド: Islet amyloid polypeptideアミリン (ホルモン)

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超分子 #1: Islet amyloid polypeptide

超分子名称: Islet amyloid polypeptide / タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Islet amyloid polypeptide

分子名称: Islet amyloid polypeptide / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 10 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 3.907312 KDa
配列文字列:
KCNTATCATQ RLANFLVHSS NNFGAILSST NVGSNTY(NH2)

UniProtKB: アミリン (ホルモン)

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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filament

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試料調製

緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 105000
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 39.926 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: INSILICO MODEL
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: 2.46 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 178.25 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C2 (2回回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.01 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 10566
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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