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タイトルStructures of channelrhodopsin paralogs in peptidiscs explain their contrasting K and Na selectivities.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 14, Issue 1, Page 4365, Year 2023
掲載日2023年7月20日
著者Takefumi Morizumi / Kyumhyuk Kim / Hai Li / Elena G Govorunova / Oleg A Sineshchekov / Yumei Wang / Lei Zheng / Éva Bertalan / Ana-Nicoleta Bondar / Azam Askari / Leonid S Brown / John L Spudich / Oliver P Ernst /
PubMed 要旨Kalium channelrhodopsin 1 from Hyphochytrium catenoides (HcKCR1) is a light-gated channel used for optogenetic silencing of mammalian neurons. It selects K over Na in the absence of the canonical ...Kalium channelrhodopsin 1 from Hyphochytrium catenoides (HcKCR1) is a light-gated channel used for optogenetic silencing of mammalian neurons. It selects K over Na in the absence of the canonical tetrameric K selectivity filter found universally in voltage- and ligand-gated channels. The genome of H. catenoides also encodes a highly homologous cation channelrhodopsin (HcCCR), a Na channel with >100-fold larger Na to K permeability ratio. Here, we use cryo-electron microscopy to determine atomic structures of these two channels embedded in peptidiscs to elucidate structural foundations of their dramatically different cation selectivity. Together with structure-guided mutagenesis, we show that K versus Na selectivity is determined at two distinct sites on the putative ion conduction pathway: in a patch of critical residues in the intracellular segment (Leu69/Phe69, Ile73/Ser73 and Asp116) and within a cluster of aromatic residues in the extracellular segment (primarily, Trp102 and Tyr222). The two filters are on the opposite sides of the photoactive site involved in channel gating.
リンクNat Commun / PubMed:37474513 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.84 - 2.88 Å
構造データ

40062

8gi8

EMDB-40062, PDB-8gi8:
Kalium channelrhodopsin 1 from Hyphochytrium catenoides (HcKCR1) embedded in peptidisc
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.88 Å

40063

8gi9

EMDB-40063, PDB-8gi9:
Cation channelrhodopsin from Hyphochytrium catenoides (HcCCR) embedded in peptidisc
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.84 Å

化合物

ChemComp-RET:
RETINAL / (7Z,9Z,11Z,13Z)-レチナ-ル / レチナール

ChemComp-NA:
Unknown entry / ナトリウムカチオン

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル / コレステロール

ChemComp-PEE:
1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / DOPE, リン脂質*YM / Discrete optimized protein energy

ChemComp-HOH:
WATER / 水

由来
  • hyphochytrium catenoides (真核生物)
キーワードTRANSPORT PROTEIN (運搬体タンパク質) / Retinal Protein (レチナール) / Channelrhodopsin / Cation channel (イオンチャネル) / Peptidisc / Optogenetics (光遺伝学)

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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