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- EMDB-40430: Cryo-EM Structure of RyR1 + ATP-gamma-S (Local Refinement of TMD) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40430
タイトルCryo-EM Structure of RyR1 + ATP-gamma-S (Local Refinement of TMD)
マップデータ
試料
  • 複合体: RyR1 in complex with FKBP12.6Ryanodine receptor 1
    • タンパク質・ペプチド: Ryanodine receptor 1
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: ZINC ION
キーワードCalcium ion channel / skeletal muscle (骨格筋) / nucleotide (ヌクレオチド) / homotetramer / TRANSPORT PROTEIN (運搬体タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


ATP-gated ion channel activity / terminal cisterna / ryanodine receptor complex / ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / ossification involved in bone maturation / skin development / cellular response to caffeine / outflow tract morphogenesis / intracellularly gated calcium channel activity ...ATP-gated ion channel activity / terminal cisterna / ryanodine receptor complex / ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / ossification involved in bone maturation / skin development / cellular response to caffeine / outflow tract morphogenesis / intracellularly gated calcium channel activity / organelle membrane / toxic substance binding / voltage-gated calcium channel activity / skeletal muscle fiber development / release of sequestered calcium ion into cytosol / sarcoplasmic reticulum membrane / cellular response to calcium ion / 筋小胞体 / muscle contraction / calcium ion transmembrane transport / calcium channel activity / intracellular calcium ion homeostasis / disordered domain specific binding / protein homotetramerization / transmembrane transporter binding / calmodulin binding / calcium ion binding / ATP binding / 生体膜 / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
: / Ryanodine receptor junctional solenoid repeat / Ryanodine receptor, SPRY domain 2 / Ryanodine Receptor TM 4-6 / リアノジン受容体 / Ryanodine receptor, SPRY domain 1 / Ryanodine receptor, SPRY domain 3 / Ryanodine Receptor TM 4-6 / Ryanodine receptor Ryr / RyR domain ...: / Ryanodine receptor junctional solenoid repeat / Ryanodine receptor, SPRY domain 2 / Ryanodine Receptor TM 4-6 / リアノジン受容体 / Ryanodine receptor, SPRY domain 1 / Ryanodine receptor, SPRY domain 3 / Ryanodine Receptor TM 4-6 / Ryanodine receptor Ryr / RyR domain / RyR/IP3 receptor binding core, RIH domain superfamily / : / RyR/IP3R Homology associated domain / Inositol 1,4,5-trisphosphate/ryanodine receptor / RIH domain / RyR and IP3R Homology associated / Inositol 1,4,5-trisphosphate/ryanodine receptor / RIH domain / MIR motif / MIR domain / MIR domain profile. / Domain in ryanodine and inositol trisphosphate receptors and protein O-mannosyltransferases / Mir domain superfamily / SPRY domain / B30.2/SPRY domain / B30.2/SPRY domain profile. / SPRY domain / B30.2/SPRY domain superfamily / Domain in SPla and the RYanodine Receptor. / Ion transport domain / Ion transport protein / EF-hand domain pair / Concanavalin A-like lectin/glucanase domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Ryanodine receptor 1
類似検索 - 構成要素
生物種Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / rabbit (ウサギ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.17 Å
データ登録者Cholak S / Saville JW / Zhu X / Berezuk AM / Tuttle KS / Haji-Ghassemi O / Van Petegem F / Subramaniam S
資金援助 カナダ, 2件
OrganizationGrant number
Canada Excellence Research Chair Award カナダ
Canadian Institutes of Health Research (CIHR) カナダ
引用ジャーナル: Structure / : 2023
タイトル: Allosteric modulation of ryanodine receptor RyR1 by nucleotide derivatives.
著者: Spencer Cholak / James W Saville / Xing Zhu / Alison M Berezuk / Katharine S Tuttle / Omid Haji-Ghassemi / Francisco J Alvarado / Filip Van Petegem / Sriram Subramaniam /
要旨: The coordinated release of Ca from the sarcoplasmic reticulum (SR) is critical for excitation-contraction coupling. This release is facilitated by ryanodine receptors (RyRs) that are embedded in the ...The coordinated release of Ca from the sarcoplasmic reticulum (SR) is critical for excitation-contraction coupling. This release is facilitated by ryanodine receptors (RyRs) that are embedded in the SR membrane. In skeletal muscle, activity of RyR1 is regulated by metabolites such as ATP, which upon binding increase channel open probability (P). To obtain structural insights into the mechanism of RyR1 priming by ATP, we determined several cryo-EM structures of RyR1 bound individually to ATP-γ-S, ADP, AMP, adenosine, adenine, and cAMP. We demonstrate that adenine and adenosine bind RyR1, but AMP is the smallest ATP derivative capable of inducing long-range (>170 Å) structural rearrangements associated with channel activation, establishing a structural basis for key binding site interactions that are the threshold for triggering quaternary structural changes. Our finding that cAMP also induces these structural changes and results in increased channel opening suggests its potential role as an endogenous modulator of RyR1 conductance.
履歴
登録2023年4月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年5月24日-
マップ公開2023年5月24日-
更新2023年7月19日-
現状2023年7月19日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

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_40430.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.288 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.499
最小 - 最大-3.335685 - 5.1939616
平均 (標準偏差)-0.002774065 (±0.12264659)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 515.2 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_40430_half_map_1.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_40430_half_map_2.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : RyR1 in complex with FKBP12.6

全体名称: RyR1 in complex with FKBP12.6Ryanodine receptor 1
要素
  • 複合体: RyR1 in complex with FKBP12.6Ryanodine receptor 1
    • タンパク質・ペプチド: Ryanodine receptor 1
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: RyR1 in complex with FKBP12.6

超分子名称: RyR1 in complex with FKBP12.6 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ)

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分子 #1: Ryanodine receptor 1

分子名称: Ryanodine receptor 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: rabbit (ウサギ)
分子量理論値: 565.908625 KDa
配列文字列: MGDGGEGEDE VQFLRTDDEV VLQCSATVLK EQLKLCLAAE GFGNRLCFLE PTSNAQNVPP DLAICCFTLE QSLSVRALQE MLANTVEAG VESSQGGGHR TLLYGHAILL RHAHSRMYLS CLTTSRSMTD KLAFDVGLQE DATGEACWWT MHPASKQRSE G EKVRVGDD ...文字列:
MGDGGEGEDE VQFLRTDDEV VLQCSATVLK EQLKLCLAAE GFGNRLCFLE PTSNAQNVPP DLAICCFTLE QSLSVRALQE MLANTVEAG VESSQGGGHR TLLYGHAILL RHAHSRMYLS CLTTSRSMTD KLAFDVGLQE DATGEACWWT MHPASKQRSE G EKVRVGDD LILVSVSSER YLHLSTASGE LQVDASFMQT LWNMNPICSC CEEGYVTGGH VLRLFHGHMD ECLTISAADS DD QRRLVYY EGGAVCTHAR SLWRLEPLRI SWSGSHLRWG QPLRIRHVTT GRYLALTEDQ GLVVVDACKA HTKATSFCFR VSK EKLDTA PKRDVEGMGP PEIKYGESLC FVQHVASGLW LTYAAPDPKA LRLGVLKKKA ILHQEGHMDD ALFLTRCQQE ESQA ARMIH STAGLYNQFI KGLDSFSGKP RGSGPPAGPA LPIEAVILSL QDLIGYFEPP SEELQHEEKQ SKLRSLRNRQ SLFQE EGML SLVLNCIDRL NVYTTAAHFA EYAGEEAAES WKEIVNLLYE LLASLIRGNR ANCALFSTNL DWVVSKLDRL EASSGI LEV LYCVLIESPE VLNIIQENHI KSIISLLDKH GRNHKVLDVL CSLCVCNGVA VRSNQDLITE NLLPGRELLL QTNLINY VT SIRPNIFVGR AEGSTQYGKW YFEVMVDEVV PFLTAQATHL RVGWALTEGY SPYPGGGEGW GGNGVGDDLY SYGFDGLH L WTGHVARPVT SPGQHLLAPE DVVSCCLDLS VPSISFRING CPVQGVFEAF NLDGLFFPVV SFSAGVKVRF LLGGRHGEF KFLPPPGYAP CHEAVLPRER LRLEPIKEYR REGPRGPHLV GPSRCLSHTD FVPCPVDTVQ IVLPPHLERI REKLAENIHE LWALTRIEQ GWTYGPVRDD NKRLHPCLVN FHSLPEPERN YNLQMSGETL KTLLALGCHV GMADEKAEDN LKKTKLPKTY M MSNGYKPA PLDLSHVRLT PAQTTLVDRL AENGHNVWAR DRVAQGWSYS AVQDIPARRN PRLVPYRLLD EATKRSNRDS LC QAVRTLL GYGYNIEPPD QEPSQVENQS RWDRVRIFRA EKSYTVQSGR WYFEFEAVTT GEMRVGWARP ELRPDVELGA DEL AYVFNG HRGQRWHLGS EPFGRPWQSG DVVGCMIDLT ENTIIFTLNG EVLMSDSGSE TAFREIEIGD GFLPVCSLGP GQVG HLNLG QDVSSLRFFA ICGLQEGFEP FAINMQRPVT TWFSKSLPQF EPVPPEHPHY EVARMDGTVD TPPCLRLAHR TWGSQ NSLV EMLFLRLSLP VQFHQHFRCT AGATPLAPPG LQPPAEDEAR AAEPDPDYEN LRRSAGGWGE AEGGKEGTAK EGTPGG TPQ PGVEAQPVRA ENEKDATTEK NKKRGFLFKA KKAAMMTQPP ATPALPRLPH DVVPADNRDD PEIILNTTTY YYSVRVF AG QEPSCVWVGW VTPDYHQHDM NFDLSKVRAV TVTMGDEQGN VHSSLKCSNC YMVWGGDFVS PGQQGRISHT DLVIGCLV D LATGLMTFTA NGKESNTFFQ VEPNTKLFPA VFVLPTHQNV IQFELGKQKN IMPLSAAMFL SERKNPAPQC PPRLEVQML MPVSWSRMPN HFLQVETRRA GERLGWAVQC QDPLTMMALH IPEENRCMDI LELSERLDLQ RFHSHTLRLY RAVCALGNNR VAHALCSHV DQAQLLHALE DAHLPGPLRA GYYDLLISIH LESACRSRRS MLSEYIVPLT PETRAITLFP PGRKGGNARR H GLPGVGVT TSLRPPHHFS PPCFVAALPA AGVAEAPARL 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QEVS AVLYH LEQTEHPYKS KKAVWHKLLS KQRRRAVVAC FRMTPLYNLP THRACNMFLE SYKAAWILTE DHSFEDRMID DLSKA GEQE EEEEEVEEKK PDPLHQLVLH FSRTALTEKS KLDEDYLYMA YADIMAKSCH LEEGGENGEA EEEEVEVSFE EKEMEK QRL LYQQSRLHTR GAAEMVLQMI SACKGETGAM VSSTLKLGIS ILNGGNAEVQ QKMLDYLKDK KEVGFFQSIQ ALMQTCS VL DLNAFERQNK AEGLGMVNED GTVINRQNGE KVMADDEFTQ DLFRFLQLLC EGHNNDFQNY LRTQTGNTTT INIIICTV D YLLRLQESIS DFYWYYSGKD VIEEQGKRNF SKAMSVAKQV FNSLTEYIQG PCTGNQQSLA HSRLWDAVVG FLHVFAHMM MKLAQDSSQI ELLKELLDLQ KDMVVMLLSL LEGNVVNGMI ARQMVDMLVE SSSNVEMILK FFDMFLKLKD IVGSEAFQDY VTDPRGLIS KKDFQKAMDS QKQFTGPEIQ FLLSCSEADE NEMINFEEFA NRFQEPARDI GFNVAVLLTN LSEHVPHDPR L RNFLELAE SILEYFRPYL GRIEIMGASR RIERIYFEIS ETNRAQWEMP QVKESKRQFI FDVVNEGGEA EKMELFVSFC ED TIFEMQI AAQISEPEGE PEADEDEGMG EAAAEGAEEG AAGAEGAAGT VAAGATARLA AAAARALRGL SYRSLRRRVR RLR RLTARE AATALAALLW AVVARAGAAG AGAAAGALRL LWGSLFGGGL VEGAKKVTVT ELLAGMPDPT SDEVHGEQPA GPGG DADGA GEGEGEGDAA EGDGDEEVAG HEAGPGGAEG VVAVADGGPF RPEGAGGLGD MGDTTPAEPP TPEGSPILKR KLGVD GEEE ELVPEPEPEP EPEPEKADEE NGEKEEVPEA PPEPPKKAPP SPPAKKEEAG GAGMEFWGEL EVQRVKFLNY LSRNFY TLR FLALFLAFAI NFILLFYKVS DSPPGEDDME GSAAGDLAGA GSGGGSGWGS GAGEEAEGDE DENMVYYFLE ESTGYME PA LWCLSLLHTL VAFLCIIGYN CLKVPLVIFK REKELARKLE FDGLYITEQP GDDDVKGQWD RLVLNTPSFP SNYWDKFV K RKVLDKHGDI FGRERIAELL GMDLASLEIT AHNERKPDPP PGLLTWLMSI DVKYQIWKFG VIFTDNSFLY LGWYMVMSL LGHYNNFFFA AHLLDIAMGV KTLRTILSSV THNGKQLVMT VGLLAVVVYL YTVVAFNFFR KFYNKSEDED EPDMKCDDMM TCYLFHMYV GVRAGGGIGD EIEDPAGDEY ELYRVVFDIT FFFFVIVILL AIIQGLIIDA FGELRDQQEQ VKEDMETKCF I CGIGSDYF DTTPHGFETH TLEEHNLANY MFFLMYLINK DETEHTGQES YVWKMYQERC WDFFPAGDCF RKQYEDQLS

UniProtKB: Ryanodine receptor 1

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分子 #2: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / : AGS
分子量理論値: 523.247 Da
Chemical component information

ChemComp-AGS:
PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ATP-γ-S / ATP-gamma-S, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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分子 #3: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / : ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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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

緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 支持フィルム - Film thickness: 2
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 283.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 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): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.5 µm / 倍率(公称値): 96000
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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 40.0 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
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.17 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 55892
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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