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- EMDB-34301: Cryo-EM structure of the human TRPC5 ion channel in complex with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34301
タイトルCryo-EM structure of the human TRPC5 ion channel in complex with G alpha i3 subunits, class2
マップデータ
試料
  • 複合体: Transient receptor potentialTRPチャネル
    • タンパク質・ペプチド: Short transient receptor potential channel 5
  • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-3
  • リガンド: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINEホスファチジルエタノールアミン
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム
  • リガンド: (2S)-2-(hexadecanoyloxy)-3-hydroxypropyl (9Z)-octadec-9-enoate
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATEグアノシン三リン酸
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of membrane hyperpolarization / phosphatidylserine exposure on apoptotic cell surface / negative regulation of dendrite morphogenesis / Role of second messengers in netrin-1 signaling / store-operated calcium channel activity / cation channel complex / negative regulation of adenylate cyclase activity / inositol 1,4,5 trisphosphate binding / actinin binding / GTP metabolic process ...regulation of membrane hyperpolarization / phosphatidylserine exposure on apoptotic cell surface / negative regulation of dendrite morphogenesis / Role of second messengers in netrin-1 signaling / store-operated calcium channel activity / cation channel complex / negative regulation of adenylate cyclase activity / inositol 1,4,5 trisphosphate binding / actinin binding / GTP metabolic process / TRPチャネル / dopamine receptor signaling pathway / clathrin binding / positive regulation of macroautophagy / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of axon extension / calcium channel complex / regulation of cytosolic calcium ion concentration / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of neuron differentiation / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / G protein-coupled receptor binding / calcium ion transmembrane transport / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / calcium channel activity / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / neuron differentiation / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G alpha (z) signalling events / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / GPER1 signaling / calcium ion transport / GDP binding / heterotrimeric G-protein complex / nervous system development / actin binding / midbody / ATPase binding / G alpha (i) signalling events / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / 成長円錐 / G alpha (s) signalling events / neuron apoptotic process / Extra-nuclear estrogen signaling / 細胞周期 / lysosomal membrane / 細胞分裂 / GTPase activity / 中心体 / neuronal cell body / 樹状突起 / positive regulation of cell population proliferation / 核小体 / GTP binding / ゴルジ体 / extracellular exosome / 核質 / 生体膜 / metal ion binding / 細胞膜 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Transient receptor potential channel, canonical 5 / Transient receptor ion channel II / Transient receptor ion channel domain / Transient receptor ion channel II / Transient receptor potential channel, canonical / G-protein alpha subunit, group I / Ankyrin repeat / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion ...Transient receptor potential channel, canonical 5 / Transient receptor ion channel II / Transient receptor ion channel domain / Transient receptor ion channel II / Transient receptor potential channel, canonical / G-protein alpha subunit, group I / Ankyrin repeat / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / Ankyrin repeats (3 copies) / ankyrin repeats / Ankyrin repeat / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-3 / Short transient receptor potential channel 5
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.91 Å
データ登録者Won J / Jeong H / Lee HH
資金援助 韓国, 1件
OrganizationGrant number国
Other privateSSTF-BA2101-13 韓国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Molecular architecture of the Gα-bound TRPC5 ion channel.
著者: Jongdae Won / Jinsung Kim / Hyeongseop Jeong / Jinhyeong Kim / Shasha Feng / Byeongseok Jeong / Misun Kwak / Juyeon Ko / Wonpil Im / Insuk So / Hyung Ho Lee /
要旨: G-protein coupled receptors (GPCRs) and ion channels serve as key molecular switches through which extracellular stimuli are transformed into intracellular effects, and it has long been postulated ...G-protein coupled receptors (GPCRs) and ion channels serve as key molecular switches through which extracellular stimuli are transformed into intracellular effects, and it has long been postulated that ion channels are direct effector molecules of the alpha subunit of G-proteins (Gα). However, no complete structural evidence supporting the direct interaction between Gα and ion channels is available. Here, we present the cryo-electron microscopy structures of the human transient receptor potential canonical 5 (TRPC5)-Gα complexes with a 4:4 stoichiometry in lipid nanodiscs. Remarkably, Gα binds to the ankyrin repeat edge of TRPC5 ~ 50 Å away from the cell membrane. Electrophysiological analysis shows that Gα increases the sensitivity of TRPC5 to phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP), thereby rendering TRPC5 more easily opened in the cell membrane, where the concentration of PIP is physiologically regulated. Our results demonstrate that ion channels are one of the direct effector molecules of Gα proteins triggered by GPCR activation-providing a structural framework for unraveling the crosstalk between two major classes of transmembrane proteins: GPCRs and ion channels.
履歴
登録2022年9月16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5月24日-
現状2023年5月24日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_34301.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_34301.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.088 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.68
最小 - 最大-0.26060203 - 5.174756
平均 (標準偏差)0.038858872 (±0.12135457)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 348.16003 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #2

ファイルemd_34301_additional_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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追加マップ: #1

ファイルemd_34301_additional_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 : Transient receptor potential

全体名称: Transient receptor potentialTRPチャネル
要素
  • 複合体: Transient receptor potentialTRPチャネル
    • タンパク質・ペプチド: Short transient receptor potential channel 5
  • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-3
  • リガンド: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINEホスファチジルエタノールアミン
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム
  • リガンド: (2S)-2-(hexadecanoyloxy)-3-hydroxypropyl (9Z)-octadec-9-enoate
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATEグアノシン三リン酸

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超分子 #1: Transient receptor potential

超分子名称: Transient receptor potential / タイプ: complex / ID: 1 / キメラ: Yes / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Short transient receptor potential channel 5

分子名称: Short transient receptor potential channel 5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: residues 766,767(SR) restriction enzyme, XbaI, residues 768-773(LEVLFQ) protease cleavage site, HRV-3C
コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 89.951891 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MAQLYYKKVN YSPYRDRIPL QIVRAETELS AEEKAFLNAV EKGDYATVKQ ALQEAEIYYN VNINCMDPLG RSALLIAIEN ENLEIMELL LNHSVYVGDA LLYAIRKEVV GAVELLLSYR RPSGEKQVPT LMMDTQFSEF TPDITPIMLA AHTNNYEIIK L LVQKRVTI ...文字列:
MAQLYYKKVN YSPYRDRIPL QIVRAETELS AEEKAFLNAV EKGDYATVKQ ALQEAEIYYN VNINCMDPLG RSALLIAIEN ENLEIMELL LNHSVYVGDA LLYAIRKEVV GAVELLLSYR RPSGEKQVPT LMMDTQFSEF TPDITPIMLA AHTNNYEIIK L LVQKRVTI PRPHQIRCNC VECVSSSEVD SLRHSRSRLN IYKALASPSL IALSSEDPIL TAFRLGWELK ELSKVENEFK AE YEELSQQ CKLFAKDLLD QARSSRELEI ILNHRDDHSE ELDPQKYHDL AKLKVAIKYH QKEFVAQPNC QQLLATLWYD GFP GWRRKH WVVKLLTCMT IGFLFPMLSI AYLISPRSNL GLFIKKPFIK FICHTASYLT FLFMLLLASQ HIVRTDLHVQ GPPP TVVEW MILPWVLGFI WGEIKEMWDG GFTEYIHDWW NLMDFAMNSL YLATISLKIV AYVKYNGSRP REEWEMWHPT LIAEA LFAI SNILSSLRLI SLFTANSHLG PLQISLGRML LDILKFLFIY CLVLLAFANG LNQLYFYYET RAIDEPNNCK GIRCEK QNN AFSTLFETLQ SLFWSVFGLL NLYVTNVKAR HEFTEFVGAT MFGTYNVISL VVLLNMLIAM MNNSYQLIAD HADIEWK FA RTKLWMSYFD EGGTLPPPFN IIPSPKSFLY LGNWFNNTFC PKRDPDGRRR RRNLRSFTER NADSLIQNQH YQEVIRNL V KRYVAAMIRN SKTHEGLTEE NFKELKQDIS SFRYEVLDLL GNRKSRLEVL FQ

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-3

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-3
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 詳細: 6 histidine tag is inserted between M119 and T120. / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 41.399047 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
配列文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AKEVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEDG YSEDECKQYK VVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGEAA RADDARQLFV LAGSAEEGVM HHHHHHTPEL AGVIKRLWRD GGVQACFSRS REYQLNDSAS Y YLNDLDRI ...文字列:
MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AKEVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEDG YSEDECKQYK VVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGEAA RADDARQLFV LAGSAEEGVM HHHHHHTPEL AGVIKRLWRD GGVQACFSRS REYQLNDSAS Y YLNDLDRI SQSNYIPTQQ DVLRTRVKTT GIVETHFTFK DLYFKMFDVG GLRSERKKWI HCFEGVTAII FCVALSDYDL VL AEDEEMN RMHESMKLFD SICNNKWFTE TSIILFLNKK DLFEEKIKRS PLTICYPEYT GSNTYEEAAA YIQCQFEDLN RRK DTKEIY THFTCATDTK NVQFVFDAVT DVIIKNNLKE CGLY

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分子 #3: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE

分子名称: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: PTY
分子量理論値: 734.039 Da
Chemical component information

ChemComp-PTY:
PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / リン脂質*YM / ホスファチジルエタノールアミン

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分子 #4: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: Y01
分子量理論値: 486.726 Da
Chemical component information

ChemComp-Y01:
CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト

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分子 #5: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #6: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 4 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #7: (2S)-2-(hexadecanoyloxy)-3-hydroxypropyl (9Z)-octadec-9-enoate

分子名称: (2S)-2-(hexadecanoyloxy)-3-hydroxypropyl (9Z)-octadec-9-enoate
タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 4 / 式: YZY
分子量理論値: 594.949 Da
Chemical component information

ChemComp-YZY:
(2S)-2-(hexadecanoyloxy)-3-hydroxypropyl (9Z)-octadec-9-enoate / 1-O-オレオイル-2-O-パルミトイル-L-グリセロ-ル

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分子 #8: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 4 / 式: GTP
分子量理論値: 523.18 Da
Chemical component information

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM / グアノシン三リン酸

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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: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
電子線加速電圧: 200 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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

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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:

7e4t

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: 3.91 Å / 解像度の算出法: OTHER
詳細: We combined two different maps from the same dataset (D_1300031718_em-additional-volume_P1.map.V4 and D_1300031718_em-additional-volume_P2.map.V4) to generate a composite map (D_1300031718_em- ...詳細: We combined two different maps from the same dataset (D_1300031718_em-additional-volume_P1.map.V4 and D_1300031718_em-additional-volume_P2.map.V4) to generate a composite map (D_1300031718_em-volume_P1.map.V6). The density of the G protein area could not be visualized clearly in the consensus map of this EM dataset. Therefore, we performed focused classification and local refinement to improve the density of the G protein area using symmetry expanded particles with C4 symmetry imposition, which required more number of particles. Finally, the number of particles used to reconstruct additional volume data 1 (D_1300031718_em-additional-volume_P1.map.V4) is 5,344 and the number of particles used to reconstruct additional volume data 2 (D_1300031718_em-additional-volume_P2.map.V4) is 205,343. Furthermore, the resolution stated above is based on map resolution estimates calculated by a validation tool in Phenix, FSC (model) = 0.143.
使用した粒子像数: 5344

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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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