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- EMDB-20017: Structure of the rice hyperosmolality-gated ion channel OSCA1.2 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20017
タイトルStructure of the rice hyperosmolality-gated ion channel OSCA1.2
マップデータrice hyperosmolality-gated ion channel OSCA1.2
試料
  • 複合体: OSCA1.2 dimer
    • タンパク質・ペプチド: stress-gated cation channel 1.2
キーワードion channel osmolality gated / TRANSPORT PROTEIN (運搬体タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


calcium-activated cation channel activity / membrane => GO:0016020 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
CSC1/OSCA1-like, 7TM region / CSC1/OSCA1-like, cytosolic domain / CSC1/OSCA1-like, N-terminal transmembrane domain / Calcium-dependent channel, 7TM region, putative phosphate / Late exocytosis, associated with Golgi transport / Cytosolic domain of 10TM putative phosphate transporter
類似検索 - ドメイン・相同性
Os05g0594700 protein
類似検索 - 構成要素
生物種Oryza sativa subsp. japonica (イネ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.9 Å
データ登録者Maity K / Heumann JM
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Science Foundation (NSF, United States)PGRP IOS-1444435 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24 GM116789 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2019
タイトル: Cryo-EM structure of OSCA1.2 from elucidates the mechanical basis of potential membrane hyperosmolality gating.
著者: Koustav Maity / John M Heumann / Aaron P McGrath / Noah J Kopcho / Po-Kai Hsu / Chang-Wook Lee / James H Mapes / Denisse Garza / Srinivasan Krishnan / Garry P Morgan / Kevin J Hendargo / ...著者: Koustav Maity / John M Heumann / Aaron P McGrath / Noah J Kopcho / Po-Kai Hsu / Chang-Wook Lee / James H Mapes / Denisse Garza / Srinivasan Krishnan / Garry P Morgan / Kevin J Hendargo / Thomas Klose / Steven D Rees / Arturo Medrano-Soto / Milton H Saier / Miguel Piñeros / Elizabeth A Komives / Julian I Schroeder / Geoffrey Chang / Michael H B Stowell /
要旨: Sensing and responding to environmental water deficiency and osmotic stresses are essential for the growth, development, and survival of plants. Recently, an osmolality-sensing ion channel called ...Sensing and responding to environmental water deficiency and osmotic stresses are essential for the growth, development, and survival of plants. Recently, an osmolality-sensing ion channel called OSCA1 was discovered that functions in sensing hyperosmolality in Here, we report the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure and function of an OSCA1 homolog from rice (; OsOSCA1.2), leading to a model of how it could mediate hyperosmolality sensing and transport pathway gating. The structure reveals a dimer; the molecular architecture of each subunit consists of 11 transmembrane (TM) helices and a cytosolic soluble domain that has homology to RNA recognition proteins. The TM domain is structurally related to the TMEM16 family of calcium-dependent ion channels and lipid scramblases. The cytosolic soluble domain possesses a distinct structural feature in the form of extended intracellular helical arms that are parallel to the plasma membrane. These helical arms are well positioned to potentially sense lateral tension on the inner leaflet of the lipid bilayer caused by changes in turgor pressure. Computational dynamic analysis suggests how this domain couples to the TM portion of the molecule to open a transport pathway. Hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry (HDXMS) experimentally confirms the conformational dynamics of these coupled domains. These studies provide a framework to understand the structural basis of proposed hyperosmolality sensing in a staple crop plant, extend our knowledge of the anoctamin superfamily important for plants and fungi, and provide a structural mechanism for potentially translating membrane stress to transport regulation.
履歴
登録2019年3月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年4月17日-
マップ公開2019年7月3日-
更新2024年3月20日-
現状2024年3月20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: 0.035
  • 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: 0.035
  • 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-6oce
  • 表面レベル: 0.035
  • UCSF Chimeraによる作画
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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_20017.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_20017.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈rice hyperosmolality-gated ion channel OSCA1.2
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.38 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.03 / ムービー #1: 0.035
最小 - 最大-0.051807053 - 0.09677975
平均 (標準偏差)0.00006969964 (±0.005749823)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 331.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.381.381.38
M x/y/z240240240
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z331.200331.200331.200
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ254265109
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS240240240
D min/max/mean-0.0520.0970.000

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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 : OSCA1.2 dimer

全体名称: OSCA1.2 dimer
要素
  • 複合体: OSCA1.2 dimer
    • タンパク質・ペプチド: stress-gated cation channel 1.2

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超分子 #1: OSCA1.2 dimer

超分子名称: OSCA1.2 dimer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Oryza sativa subsp. japonica (イネ)
分子量理論値: 180 KDa

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分子 #1: stress-gated cation channel 1.2

分子名称: stress-gated cation channel 1.2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Oryza sativa subsp. japonica (イネ)
分子量理論値: 88.876383 KDa
組換発現生物種: Komagataella pastoris (菌類)
配列文字列: MATVSDIGLS AAINVSMAVA FLLVFAFLRL QPINDRVYFP KWYLRGMRDS PVSSGAAVQK VVNLNMRSYL KFLSWMPAAL KMPEDELIN HAGLDSAVYL RIYLTGIKIF VPISILASLV LFPVNWTNDT LDSMKVVHSK IDKLSISNIP YGSNRFVTHL V MAYAVTFW ...文字列:
MATVSDIGLS AAINVSMAVA FLLVFAFLRL QPINDRVYFP KWYLRGMRDS PVSSGAAVQK VVNLNMRSYL KFLSWMPAAL KMPEDELIN HAGLDSAVYL RIYLTGIKIF VPISILASLV LFPVNWTNDT LDSMKVVHSK IDKLSISNIP YGSNRFVTHL V MAYAVTFW TCYVLFREYE IITTMRLRFL ASEKRRPDQF TVLVRNIPPD PDESISELVE HFFLVNHPDH YLRHQVVYNA NK LADLVEK KKKLQNWLDY YQLKYERNPS KRPTTKTGFL GCFGSEVDAI EYYKAEIEKI GKEEADERQK IMKDPQSAVP AAF VSFRSR WGAAVCAQTQ QTSNPTVWIT EWAPEPRDVY WNNLSIPFVS LTVRRLIVAV AFFFLNFFYV IPIAFVQSLA SLEG IEKAL PFLKPLIKID VIKSFIQGFL PGIALKVFLI LLPTILMFMS KFEGLISQSS LERRSASKYY IFLFFNVFLG SIVTG SALD QLKAYIHQSA NEIPRTIGVA IPMRATFFIT YVMVDGWTGV AGEILRLRAL IIFHLKNFFL VKTEKDREEA MDPGSI CFD WCEPRIQLYF LLGLVYAVVT PLLLPFILVF FGLAYVVYRH QIINVYNQQY ESGAQFWPSV HGRIIIALIV SQLLLIG LL STKGFEETTP VLVVLPVLTF WFYKYCKNRF EPAFVRNPLQ EAMRKDTLER AREPTFDLKA YLANAYLHPV FKGREEED N MSISEDVGME EVIVPTKRQS RRNTPAQSKY EGSDTLSLPE TVHERIKPQL EGS

UniProtKB: Os05g0594700 protein

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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

濃度1 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
0.01 %C31H50O4cholesteryl hemisuccinate
0.06 %C23H44O11n-undecyl-beta-D-maltopyranoside
150.0 mMNaCl塩化ナトリウムsodium chloride塩化ナトリウム
20.0 mMC8H18N2O4SHEPES
0.2 mMC9H15O6PTCEP
グリッド支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 詳細: unspecified
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN 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: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.2 mm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
特殊光学系位相板: VOLTA PHASE PLATE / エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-40 / 撮影したグリッド数: 5 / 実像数: 2408 / 平均露光時間: 1.0 sec. / 平均電子線量: 55.0 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

粒子像選択選択した数: 169655
初期モデルモデルのタイプ: NONE
初期 角度割当タイプ: COMMON LINE / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類クラス数: 1
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 64096

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 400
得られたモデル

PDB-6oce:
Structure of the rice hyperosmolality-gated ion channel OSCA1.2

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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)

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  • 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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