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- EMDB-22965: Structure of cardiac native thin filament at pCa=5.8 having upper... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22965
タイトルStructure of cardiac native thin filament at pCa=5.8 having upper and lower troponins in Ca2+ bound state
マップデータCa2 bound cardiac native thin filament at pCa=5.8. The stated resolution is from FSC, but the maps were filtered to 11A.
試料
  • 複合体: Structure of Ca2+ bound cardiac native thin filament at pCa=5.8
    • タンパク質・ペプチド: Actin, alpha skeletal muscle
    • タンパク質・ペプチド: Tropomyosin alpha-1 chain
    • タンパク質・ペプチド: Troponin T, cardiac muscle
    • タンパク質・ペプチド: Troponin I, cardiac muscleトロポニン
    • タンパク質・ペプチド: Troponin CトロポニンC
キーワードactin (アクチン) / troponin (トロポニン) / tropomyosin (トロポミオシン) / TF / CONTRACTILE PROTEIN
生物種Sus scrofa (ブタ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 7.8 Å
データ登録者Galkin VE / Risi CM
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)R01 HL140925 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24 GM116790 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24 GM116788 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2021
タイトル: The structure of the native cardiac thin filament at systolic Ca levels.
著者: Cristina M Risi / Ian Pepper / Betty Belknap / Maicon Landim-Vieira / Howard D White / Kelly Dryden / Jose R Pinto / P Bryant Chase / Vitold E Galkin /
要旨: Every heartbeat relies on cyclical interactions between myosin thick and actin thin filaments orchestrated by rising and falling Ca levels. Thin filaments are comprised of two actin strands, each ...Every heartbeat relies on cyclical interactions between myosin thick and actin thin filaments orchestrated by rising and falling Ca levels. Thin filaments are comprised of two actin strands, each harboring equally separated troponin complexes, which bind Ca to move tropomyosin cables away from the myosin binding sites and, thus, activate systolic contraction. Recently, structures of thin filaments obtained at low (pCa ∼9) or high (pCa ∼3) Ca levels revealed the transition between the Ca-free and Ca-bound states. However, in working cardiac muscle, Ca levels fluctuate at intermediate values between pCa ∼6 and pCa ∼7. The structure of the thin filament at physiological Ca levels is unknown. We used cryoelectron microscopy and statistical analysis to reveal the structure of the cardiac thin filament at systolic pCa = 5.8. We show that the two strands of the thin filament consist of a mixture of regulatory units, which are composed of Ca-free, Ca-bound, or mixed (e.g., Ca free on one side and Ca bound on the other side) troponin complexes. We traced troponin complex conformations along and across individual thin filaments to directly determine the structural composition of the cardiac native thin filament at systolic Ca levels. We demonstrate that the two thin filament strands are activated stochastically with short-range cooperativity evident only on one of the two strands. Our findings suggest a mechanism by which cardiac muscle is regulated by narrow range Ca fluctuations.
履歴
登録2020年11月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年3月24日-
マップ公開2021年3月24日-
更新2024年3月6日-
現状2024年3月6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: 0.032
  • 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: 0.032
  • 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-7ko5
  • 表面レベル: 0.032
  • 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_22965.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_22965.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 16.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Ca2 bound cardiac native thin filament at pCa=5.8. The stated resolution is from FSC, but the maps were filtered to 11A.
ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.712 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.032 / ムービー #1: 0.032
最小 - 最大-0.022391047 - 0.12008066
平均 (標準偏差)0.0007515845 (±0.00800019)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ162162162
Spacing162162162
セルA=B=C: 439.344 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.7122.7122.712
M x/y/z162162162
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z439.344439.344439.344
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS162162162
D min/max/mean-0.0220.1200.001

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Structure of Ca2+ bound cardiac native thin filament at pCa=5.8

全体名称: Structure of Ca2+ bound cardiac native thin filament at pCa=5.8
要素
  • 複合体: Structure of Ca2+ bound cardiac native thin filament at pCa=5.8
    • タンパク質・ペプチド: Actin, alpha skeletal muscle
    • タンパク質・ペプチド: Tropomyosin alpha-1 chain
    • タンパク質・ペプチド: Troponin T, cardiac muscle
    • タンパク質・ペプチド: Troponin I, cardiac muscleトロポニン
    • タンパク質・ペプチド: Troponin CトロポニンC

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超分子 #1: Structure of Ca2+ bound cardiac native thin filament at pCa=5.8

超分子名称: Structure of Ca2+ bound cardiac native thin filament at pCa=5.8
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)

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分子 #1: Actin, alpha skeletal muscle

分子名称: Actin, alpha skeletal muscle / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 15 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 41.862613 KDa
配列文字列: DEDETTALVC DNGSGLVKAG FAGDDAPRAV FPSIVGRPRH QGVMVGMGQK DSYVGDEAQS KRGILTLKYP IEHGIITNWD DMEKIWHHT FYNELRVAPE EHPTLLTEAP LNPKANREKM TQIMFETFNV PAMYVAIQAV LSLYASGRTT GIVLDSGDGV T HNVPIYEG ...文字列:
DEDETTALVC DNGSGLVKAG FAGDDAPRAV FPSIVGRPRH QGVMVGMGQK DSYVGDEAQS KRGILTLKYP IEHGIITNWD DMEKIWHHT FYNELRVAPE EHPTLLTEAP LNPKANREKM TQIMFETFNV PAMYVAIQAV LSLYASGRTT GIVLDSGDGV T HNVPIYEG YALPHAIMRL DLAGRDLTDY LMKILTERGY SFVTTAEREI VRDIKEKLCY VALDFENEMA TAASSSSLEK SY ELPDGQV ITIGNERFRC PETLFQPSFI GMESAGIHET TYNSIMKCDI DIRKDLYANN VMSGGTTMYP GIADRMQKEI TAL APSTMK IKIIAPPERK YSVWIGGSIL ASLSTFQQMW ITKQEYDEAG PSIVHRKCF

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分子 #2: Tropomyosin alpha-1 chain

分子名称: Tropomyosin alpha-1 chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 32.921773 KDa
配列文字列: ASMDAIKKKM QMLKLDKENA LDRAEQAEAD KKAAEDRSKQ LEDELVSLQK KLKGTEDELD KYSEALKDAQ EKLELAEKKA TDAEADVAS LNRRIQLVEE ELDRAQERLA TALQKLEEAE KAADESERGM KVIESRAQKD EEKMEIQEIQ LKEAKHIAED A DRKYEEVA ...文字列:
ASMDAIKKKM QMLKLDKENA LDRAEQAEAD KKAAEDRSKQ LEDELVSLQK KLKGTEDELD KYSEALKDAQ EKLELAEKKA TDAEADVAS LNRRIQLVEE ELDRAQERLA TALQKLEEAE KAADESERGM KVIESRAQKD EEKMEIQEIQ LKEAKHIAED A DRKYEEVA RKLVIIESDL ERAEERAELS EGKCAELEEE LKTVTNNLKS LEAQAEKYSQ KEDRYEEEIK VLSDKLKEAE TR AEFAERS VTKLEKSIDD LEDELYAQKL KYKAISEELD HALNDMTSI

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分子 #3: Troponin T, cardiac muscle

分子名称: Troponin T, cardiac muscle / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 23.023039 KDa
配列文字列:
FDDIHRKRME KDLNELQALI EAHFENRKKE EEELVSLKDR IERRRAERAE QQRIRNEREK ERQNRLAEER ARREEEENRR KAEDEARKK KALSNMMHFG GYIQKQAQTE RKSGKRQTER EKKKKILAER RKVLAIDHLN EDQLREKAKE LWQSIYNLEA E KFDLQEKF KQQKYEINVL RNRINDNQ

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分子 #4: Troponin I, cardiac muscle

分子名称: Troponin I, cardiac muscle / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 19.639691 KDa
配列文字列:
ISASRKLQLK TLLLQIAKQE LEREAEERRG EKGRALSTRC QPLELAGLGF AELQDLCRQL HARVDKVDEE RYDIEAKVTK NITEIADLT QKIFDLRGKF KRPTLRRVRI SADAMMQALL GARAKESLDL RAHLKQVKKE DTEKENREVG DWRKNIDALS G MEGRKKKF ES

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分子 #5: Troponin C

分子名称: Troponin C / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 18.288287 KDa
配列文字列:
DDIYKAAVEQ LTEEQKNEFK AAFDIFVLGA EDGCISTKEL GKVMRMLGQN PTPEELQEMI DEVDEDGSGT VDFDEFLVMM VRCMKDDSK GKSEEELSDL FRMFDKNADG YIDLDELKIM LQATGETITE DDIEELMKDG DKNNDGRIDY DEFLEFMKGV E

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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filament

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試料調製

緩衝液pH: 7 / 詳細: 50 mM KAc, 10 mM MOPS, 3 mM MgCl2, pH 7.0
グリッドモデル: PELCO Ultrathin Carbon with Lacey Carbon / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 15 sec.
凍結凍結剤: ETHANE
詳細non-helical filament

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN
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
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 K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 34.0 e/Å2
詳細: Images collected in movie-mode with 40 subframes at 0.85e-2/A per frame

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6kn8


詳細: filtered to 100A resolution
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.08)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.08)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.08)
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 7.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 詳細: Filtered to 11A resolution / 使用した粒子像数: 15569
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6kn8


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-7ko5:
Structure of cardiac native thin filament at pCa=5.8 having upper and lower troponins in Ca2+ bound state

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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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