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- PDB-8i41: Cryo-EM structure of nanodisc (asolectin) reconstituted GLIC at pH 7.5 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8i41
タイトルCryo-EM structure of nanodisc (asolectin) reconstituted GLIC at pH 7.5
要素Proton-gated ion channel
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / pentameric ligand-gated ion channels / cis-loop / cryo-EM (低温電子顕微鏡法) / nanodisc
機能・相同性
機能・相同性情報


sodium channel activity / extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / potassium channel activity / transmembrane signaling receptor activity / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
DIUNDECYL PHOSPHATIDYL CHOLINE / Proton-gated ion channel
類似検索 - 構成要素
生物種Gloeobacter violaceus (バクテリア)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.42 Å
データ登録者Bharambe, N. / Li, Z. / Basak, S.
資金援助 シンガポール, 1件
組織認可番号国
Other private シンガポール
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structures of prokaryotic ligand-gated ion channel GLIC provide insights into gating in a lipid environment.
著者: Nikhil Bharambe / Zhuowen Li / David Seiferth / Asha Manikkoth Balakrishna / Philip C Biggin / Sandip Basak /
要旨: GLIC, a proton-activated prokaryotic ligand-gated ion channel, served as a model system for understanding the eukaryotic counterparts due to their structural and functional similarities. Despite ...GLIC, a proton-activated prokaryotic ligand-gated ion channel, served as a model system for understanding the eukaryotic counterparts due to their structural and functional similarities. Despite extensive studies conducted on GLIC, the molecular mechanism of channel gating in the lipid environment requires further investigation. Here, we present the cryo-EM structures of nanodisc-reconstituted GLIC at neutral and acidic pH in the resolution range of 2.6 - 3.4 Å. In our apo state at pH 7.5, the extracellular domain (ECD) displays conformational variations compared to the existing apo structures. At pH 4.0, three distinct conformational states (C1, C2 and O states) are identified. The protonated structures exhibit a compacted and counter-clockwise rotated ECD compared with our apo state. A gradual widening of the pore in the TMD is observed upon reducing the pH, with the widest pore in O state, accompanied by several layers of water pentagons. The pore radius and molecular dynamics (MD) simulations suggest that the O state represents an open conductive state. We also observe state-dependent interactions between several lipids and proteins that may be involved in the regulation of channel gating. Our results provide comprehensive insights into the importance of lipids impact on gating.
履歴
登録2023年1月18日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年4月10日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年4月17日Group: 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.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year

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構造の表示

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: Proton-gated ion channel
B: Proton-gated ion channel
C: Proton-gated ion channel
D: Proton-gated ion channel
E: Proton-gated ion channel
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)194,80230
ポリマ－179,2315
非ポリマー15,57125
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Proton-gated ion channel / GLIC / Ligand-gated ion channel / LGIC


分子量: 35846.266 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Gloeobacter violaceus (バクテリア)
遺伝子: glvI, glr4197 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q7NDN8
#2: 化合物...
ChemComp-PLC / DIUNDECYL PHOSPHATIDYL CHOLINE / O-(1-O,2-O-ジドデカノイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン


分子量: 622.834 Da / 分子数: 25 / 由来タイプ: 合成 / 式: C32H65NO8P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: リン脂質*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: pentameric ligand-gated ion channel / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Gloeobacter violaceus (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPES buffer1
2150 mMsodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
試料濃度: 1.4 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: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
2EPU画像取得
4Gctf1.18CTF補正
7Coot0.9.8.1モデルフィッティング
9PHENIX1.20.1モデル精密化
10RELION3.1初期オイラー角割当
11RELION3.1最終オイラー角割当
12RELION3.1分類
13RELION3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 635408
対称性点対称性: C5 (5回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.42 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 69953 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00213930
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.57518785
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.9112270
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0422100
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052275

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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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