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- PDB-5knz: Human Islet Amyloid Polypeptide Segment 19-SGNNFGAILSS-29 with Ea... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5knz
タイトルHuman Islet Amyloid Polypeptide Segment 19-SGNNFGAILSS-29 with Early Onset S20G Mutation Determined by MicroED
要素hIAPP(residues 19-29)S20G
キーワードPROTEIN FIBRIL / Amyloid (アミロイド) / islet amyloid polypeptide (アミリン (ホルモン)) / Type II Diabetes (2型糖尿病) / Toxic Spine / MicroED
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 / lipid binding / apoptotic process / 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)
手法電子線結晶学 / 分子置換 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.9 Å
データ登録者Krotee, P.A.L. / Rodriguez, J.A. / Sawaya, M.R. / Cascio, D. / Shi, D. / Nannenga, B.L. / Hattne, J. / Reyes, F.E. / Gonen, T. / Eisenberg, D.S.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)R01 AG029430 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2017
タイトル: Atomic structures of fibrillar segments of hIAPP suggest tightly mated β-sheets are important for cytotoxicity.
著者: Pascal Krotee / Jose A Rodriguez / Michael R Sawaya / Duilio Cascio / Francis E Reyes / Dan Shi / Johan Hattne / Brent L Nannenga / Marie E Oskarsson / Stephan Philipp / Sarah Griner / Lin ...著者: Pascal Krotee / Jose A Rodriguez / Michael R Sawaya / Duilio Cascio / Francis E Reyes / Dan Shi / Johan Hattne / Brent L Nannenga / Marie E Oskarsson / Stephan Philipp / Sarah Griner / Lin Jiang / Charles G Glabe / Gunilla T Westermark / Tamir Gonen / David S Eisenberg /
要旨: hIAPP fibrils are associated with Type-II Diabetes, but the link of hIAPP structure to islet cell death remains elusive. Here we observe that hIAPP fibrils are cytotoxic to cultured pancreatic β- ...hIAPP fibrils are associated with Type-II Diabetes, but the link of hIAPP structure to islet cell death remains elusive. Here we observe that hIAPP fibrils are cytotoxic to cultured pancreatic β-cells, leading us to determine the structure and cytotoxicity of protein segments composing the amyloid spine of hIAPP. Using the cryoEM method MicroED, we discover that one segment, 19-29 S20G, forms pairs of β-sheets mated by a dry interface that share structural features with and are similarly cytotoxic to full-length hIAPP fibrils. In contrast, a second segment, 15-25 WT, forms non-toxic labile β-sheets. These segments possess different structures and cytotoxic effects, however, both can seed full-length hIAPP, and cause hIAPP to take on the cytotoxic and structural features of that segment. These results suggest that protein segment structures represent polymorphs of their parent protein and that segment 19-29 S20G may serve as a model for the toxic spine of hIAPP.
履歴
登録2016年6月28日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02016年12月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年9月13日Group: Author supporting evidence / Data collection / カテゴリ: em_software / pdbx_audit_support
Item: _em_software.name / _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.22018年4月25日Group: Data collection / カテゴリ: diffrn_source / Item: _diffrn_source.source
改定 1.32018年6月6日Group: Data collection / Experimental preparation / Refinement description
カテゴリ: diffrn_radiation / exptl_crystal_grow / software
Item: _diffrn_radiation.pdbx_monochromatic_or_laue_m_l / _diffrn_radiation.pdbx_scattering_type ..._diffrn_radiation.pdbx_monochromatic_or_laue_m_l / _diffrn_radiation.pdbx_scattering_type / _exptl_crystal_grow.method / _software.classification
改定 1.42019年9月4日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.52019年11月20日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.62021年6月30日Group: Data collection / カテゴリ: diffrn_detector / Item: _diffrn_detector.detector
改定 1.72024年3月6日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / refine
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _refine.ls_d_res_high / _refine.ls_d_res_low

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構造の表示

ムービー
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ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: hIAPP(residues 19-29)S20G


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,0661
ポリマ－1,0661
非ポリマー00
水181
1
A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G

A: hIAPP(residues 19-29)S20G


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)19,19018
ポリマ－19,19018
非ポリマー00
水32418
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation1_155x-4,y,z1
crystal symmetry operation1_255x-3,y,z1
crystal symmetry operation1_355x-2,y,z1
crystal symmetry operation1_455x-1,y,z1
crystal symmetry operation1_655x+1,y,z1
crystal symmetry operation1_755x+2,y,z1
crystal symmetry operation1_855x+3,y,z1
crystal symmetry operation1_955x+4,y,z1
crystal symmetry operation4_155x-7/2,-y+1/2,-z1
crystal symmetry operation4_255x-5/2,-y+1/2,-z1
crystal symmetry operation4_355x-3/2,-y+1/2,-z1
crystal symmetry operation4_455x-1/2,-y+1/2,-z1
crystal symmetry operation4_555x+1/2,-y+1/2,-z1
crystal symmetry operation4_655x+3/2,-y+1/2,-z1
crystal symmetry operation4_755x+5/2,-y+1/2,-z1
crystal symmetry operation4_855x+7/2,-y+1/2,-z1
crystal symmetry operation4_955x+9/2,-y+1/2,-z1
単位格子
Length a, b, c (Å)4.780, 18.600, 70.800
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number19
Space group name H-MP212121
詳細The biological unit is an extended pair of beta sheets comprising peptides at positions X,Y,Z and 1/2+X,-1/2-Y,-Z repeated ad infinitum along the a crystal axis.

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要素

#1: タンパク質・ペプチド hIAPP(residues 19-29)S20G / Amylin / Diabetes-associated peptide / DAP / Insulinoma amyloid peptide


分子量: 1066.125 Da / 分子数: 1 / 変異: S20G / 由来タイプ: 合成 / 詳細: islet amyloid / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P10997
#2: 水 ChemComp-HOH / water / 水


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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実験情報

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実験

実験手法: 電子線結晶学
EM実験試料の集合状態: 3D ARRAY / ３次元再構成法: 電子線結晶学

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試料調製

構成要素名称: Amyloid fiber / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 4.441 kDa/nm / 実験値: YES
EM crystal formation装置: 1.5 mL Eppendorf tube / Atmosphere: Air, sealed chamber.
詳細: 1 mM lyophilized peptide in PBS with 1% DMSO at room temperature under quiescent conditions. Crystals grew in a few hours and reached full size within 15 hours.
温度: 298 K / Time: 2 DAY
緩衝液pH: 7.4
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
1phosphate-buffered saline1
21 %DMSOジメチルスルホキシド1
試料濃度: 1.066 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2
急速凍結凍結剤: ETHANE
結晶化温度: 295 K / 手法: batch mode / pH: 7.4
詳細: 1 mmol SGNNFGAILSS in 1 L phosphate-buffered saline with 1% DMSO incubated under quiescent conditions overnight

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データ収集

顕微鏡モデル: FEI TECNAI 20
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: DIFFRACTION回折 / アライメント法: BASIC
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: GATAN 626 SINGLE TILT LIQUID NITROGEN CRYO TRANSFER HOLDER
最高温度: 100 K / 最低温度: 100 K
撮影平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 0.01 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: TVIPS TEMCAM-F416 (4k x 4k)
Num. of diffraction images: 879 / 撮影したグリッド数: 2
詳細: The detector was operated in rolling shutter mode with 2x2 pixel binning.
画像スキャンサンプリングサイズ: 15.6 µm / 横: 4096 / 縦: 4096
EM回折カメラ長: 1840 mm
EM回折 シェル
解像度 (Å)IDEM diffraction stats-IDフーリエ空間範囲 (%)多重度構造因子数位相残差 (°)
4.25-221181.92.63590.01
3.01-4.242190.92.781100.01
2.45-33193.32.851110.01
2.13-2.444189.52.51530.01
1.9-2.125164.61.921150.01
EM回折 統計詳細: Phasing statistics are not applicable. No imaging was used. The phases were obtained using molecular replacement.
フーリエ空間範囲: 83 % / 再高解像度: 1.9 Å / 測定した強度の数: 1380 / 構造因子数: 548 / 位相誤差: 0.01 ° / 位相残差: 0.01 ° / 位相誤差の除外基準: 0 / Rmerge: 0.106 / Rsym: 0.106
回折平均測定温度: 100 K
放射光源由来: ELECTRON MICROSCOPE / タイプ: TECNAI F20 TEM / 波長: 0.0251 Å
検出器タイプ: TVIPS F416 CMOS CAMERA / 検出器: CMOS / 日付: 2014年11月11日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: electron
放射波長波長: 0.0251 Å / 相対比: 1
反射解像度: 1.9→35.4 Å / Num. obs: 548 / % possible obs: 82.9 % / Observed criterion σ(I): -3 / Biso Wilson estimate: 15.55 Å2 / CC1/2: 0.989 / Rmerge(I) obs: 0.106 / Rrim(I) all: 0.13 / Χ2: 0.931 / Net I/σ(I): 5.65 / Num. measured all: 1380
反射 シェル

Diffraction-ID: 1 / Rejects: 0

解像度 (Å)Rmerge(I) obsMean I/σ(I) obsNum. measured obsNum. possibleNum. unique obsCC1/2Rrim(I) all% possible all
1.9-2.130.153.652211781150.9390.19164.6
2.13-2.450.1714.773821711530.9780.21189.5
2.45-3.010.1465.583161191110.9630.18293.3
3.01-4.250.1147.843061211100.9770.13890.9
4.25-35.40.0617.9215572590.9960.07381.9

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位相決定

位相決定手法: 分子置換
Phasing MRModel details: Phaser MODE: MR_AUTO

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類NB
XSCALEデータスケーリング
PHASER2.5.6位相決定
PHENIX精密化
PDB_EXTRACT3.2データ抽出
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1EM-Menu画像取得
5XDSdiffraction indexing
6Coot0.8.2モデルフィッティング
8Phaser2.5.6分子置換
13PHENIX1.9モデル精密化
EM 3D crystal entity∠α: 90 ° / ∠β: 90 ° / ∠γ: 90 ° / A: 4.78 Å / B: 18.6 Å / C: 70.8 Å / 空間群名: P212121 / 空間群番号: 19
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 1.9 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / 対称性のタイプ: 3D CRYSTAL
原子モデル構築B value: 14.512 / プロトコル: OTHER / 空間: RECIPROCAL / Target criteria: maximum likelihood
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 1.9→1.9 Å / SU ML: 0.13 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.49 / 位相誤差: 18.57
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2749 53 9.71 %
Rwork0.2275 --
obs0.2318 546 82.98 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å
原子変位パラメータBiso max: 43.03 Å2 / Biso mean: 14.5116 Å2 / Biso min: 0.79 Å2
精密化ステップサイクル: final / 解像度: 1.902→14.608 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数75 0 0 1 76
Biso mean---7.44 -
残基数----11
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_bond_d0.0175
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_angle_d1.233100
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_chiral_restr0.03711
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_plane_restr0.00414
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_dihedral_angle_d10.07924
LS精密化 シェル解像度: 1.9016→14.6087 Å / Total num. of bins used: 1
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2749 53 -
Rwork0.2275 493 -
all-546 -
obs--83 %

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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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