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- EMDB-37069: Cryo-EM structure of human TMEM87A A308M -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-37069
タイトルCryo-EM structure of human TMEM87A A308M
マップデータcryo-EM map of human TMEM87A with A308M mutation
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Transmembrane protein 87A A308M with GFP tag and Twin-strep tag
    • タンパク質・ペプチド: Transmembrane protein 87A,EGFP
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (9R,12R)-15-amino-12-hydroxy-6,12-dioxo-7,11,13-trioxa-12lambda~5~-phosphapentadecan-9-yl undecanoate
キーワードnon-selective cation channel / ion channel / membrane protein / Golgi-localized protein
機能・相同性
機能・相同性情報


detection of mechanical stimulus involved in sensory perception of touch / retrograde transport, endosome to Golgi / Golgi cisterna membrane / RHOA GTPase cycle / ruffle / bioluminescence / generation of precursor metabolites and energy / cellular response to mechanical stimulus / Golgi membrane / Golgi apparatus ...detection of mechanical stimulus involved in sensory perception of touch / retrograde transport, endosome to Golgi / Golgi cisterna membrane / RHOA GTPase cycle / ruffle / bioluminescence / generation of precursor metabolites and energy / cellular response to mechanical stimulus / Golgi membrane / Golgi apparatus / plasma membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
Transmembrane protein GPR107/GPR108-like / : / : / GOST, seven transmembrane domain / TMEM87A/B, GOLD domain / Green fluorescent protein, GFP / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein / Green fluorescent protein
類似検索 - ドメイン・相同性
EGFP / Transmembrane protein 87A
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Human adenovirus C serotype 2 (ヒトアデノウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Han A / Kim HM
資金援助 韓国, 1件
OrganizationGrant number国
Other governmentIBS-R030-C1 韓国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: GolpHCat (TMEM87A), a unique voltage-dependent cation channel in Golgi apparatus, contributes to Golgi-pH maintenance and hippocampus-dependent memory.
著者: Hyunji Kang / Ah-Reum Han / Aihua Zhang / Heejin Jeong / Wuhyun Koh / Jung Moo Lee / Hayeon Lee / Hee Young Jo / Miguel A Maria-Solano / Mridula Bhalla / Jea Kwon / Woo Suk Roh / Jimin Yang / ...著者: Hyunji Kang / Ah-Reum Han / Aihua Zhang / Heejin Jeong / Wuhyun Koh / Jung Moo Lee / Hayeon Lee / Hee Young Jo / Miguel A Maria-Solano / Mridula Bhalla / Jea Kwon / Woo Suk Roh / Jimin Yang / Hyun Joo An / Sun Choi / Ho Min Kim / C Justin Lee /
要旨: Impaired ion channels regulating Golgi pH lead to structural alterations in the Golgi apparatus, such as fragmentation, which is found, along with cognitive impairment, in Alzheimer's disease. ...Impaired ion channels regulating Golgi pH lead to structural alterations in the Golgi apparatus, such as fragmentation, which is found, along with cognitive impairment, in Alzheimer's disease. However, the causal relationship between altered Golgi structure and cognitive impairment remains elusive due to the lack of understanding of ion channels in the Golgi apparatus of brain cells. Here, we identify that a transmembrane protein TMEM87A, renamed Golgi-pH-regulating cation channel (GolpHCat), expressed in astrocytes and neurons that contributes to hippocampus-dependent memory. We find that GolpHCat displays unique voltage-dependent currents, which is potently inhibited by gluconate. Additionally, we gain structural insights into the ion conduction through GolpHCat at the molecular level by determining three high-resolution cryogenic-electron microscopy structures of human GolpHCat. GolpHCat-knockout mice show fragmented Golgi morphology and altered protein glycosylation and functions in the hippocampus, leading to impaired spatial memory. These findings suggest a molecular target for Golgi-related diseases and cognitive impairment.
履歴
登録2023年8月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年7月10日-
マップ公開2024年7月10日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11月6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_37069.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_37069.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈cryo-EM map of human TMEM87A with A308M mutation
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.85 Å/pix.
x 280 pix.
= 237.44 Å		0.85 Å/pix.
x 280 pix.
= 237.44 Å		0.85 Å/pix.
x 280 pix.
= 237.44 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.848 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.11
最小 - 最大-0.34204993 - 0.6448246
平均 (標準偏差)-0.000028712942 (±0.012783905)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 237.44 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: cryo-EM half A map of human TMEM87A with A308M mutation

ファイルemd_37069_half_map_1.map
注釈cryo-EM half A map of human TMEM87A with A308M mutation
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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ハーフマップ: cryo-EM half B map of human TMEM87A with A308M mutation

ファイルemd_37069_half_map_2.map
注釈cryo-EM half_B_map of human TMEM87A with A308M mutation
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 : Transmembrane protein 87A A308M with GFP tag and Twin-strep tag

全体名称: Transmembrane protein 87A A308M with GFP tag and Twin-strep tag
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Transmembrane protein 87A A308M with GFP tag and Twin-strep tag
    • タンパク質・ペプチド: Transmembrane protein 87A,EGFP
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (9R,12R)-15-amino-12-hydroxy-6,12-dioxo-7,11,13-trioxa-12lambda~5~-phosphapentadecan-9-yl undecanoate

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超分子 #1: Transmembrane protein 87A A308M with GFP tag and Twin-strep tag

超分子名称: Transmembrane protein 87A A308M with GFP tag and Twin-strep tag
タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: Transmembrane protein 87A A308M with GFP tag and Twin-strep tag purified with detergent LMNG/CHS
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Transmembrane protein 87A,EGFP

分子名称: Transmembrane protein 87A,EGFP / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Transmembrane protein 87A A308M with GFP and twin strep tag
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human adenovirus C serotype 2 (ヒトアデノウイルス)
分子量理論値: 96.983539 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MAAAAWLQVL PVILLLLGAH PSPLSFFSAG PATVAAADRS KWHIPIPSGK NYFSFGKILF RNTTIFLKFD GEPCDLSLNI TWYLKSADC YNEIYNFKAE EVELYLEKLK EKRGLSGKYQ TSSKLFQNCS ELFKTQTFSG DFMHRLPLLG EKQEAKENGT N LTFIGDKT ...文字列:
MAAAAWLQVL PVILLLLGAH PSPLSFFSAG PATVAAADRS KWHIPIPSGK NYFSFGKILF RNTTIFLKFD GEPCDLSLNI TWYLKSADC YNEIYNFKAE EVELYLEKLK EKRGLSGKYQ TSSKLFQNCS ELFKTQTFSG DFMHRLPLLG EKQEAKENGT N LTFIGDKT AMHEPLQTWQ DAPYIFIVHI GISSSKESSK ENSLSNLFTM TVEVKGPYEY LTLEDYPLMI FFMVMCIVYV LF GVLWLAW SACYWRDLLR IQFWIGAVIF LGMLEKAVFY AEFQNIRYKG ESVQGALILA ELLSAVKRSL MRTLVIIVSL GYG IVKPRL GVTLHKVVVA GALYLLFSGM EGVLRVTGAQ TDLASLAFIP LAFLDTALCW WIFISLTQTM KLLKLRRNIV KLSL YRHFT NTLILAVAAS IVFIIWTTMK FRIVTCQSDW RELWVDDAIW RLLFSMILFV IMVLWRPSAN NQRFAFSPLS EEEEE DEQK EPMLKESFEG MKMRSTKQEP NGNSKVNKAQ EDDLKWVEEN VPSSVTDVAL PALLDSDEER MITHFERSKM ELKENL YFQ GNPAFLYKVV DPVVSKGEEL FTGVVPILVE LDGDVNGHKF SVSGEGEGDA TYGKLTLKFI CTTGKLPVPW PTLVTTL TY GVQCFSRYPD HMKQHDFFKS AMPEGYVQER TIFFKDDGNY KTRAEVKFEG DTLVNRIELK GIDFKEDGNI LGHKLEYN Y NSHNVYIMAD KQKNGIKVNF KIRHNIEDGS VQLADHYQQN TPIGDGPVLL PDNHYLSTQS ALSKDPNEKR DHMVLLEFV TAAGITLGMD ELYKEFLVPR GSSRSAWSHP QFEKGGGSGG GSGGSAWSHP QFEK

UniProtKB: Transmembrane protein 87A, EGFP

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分子 #2: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 3 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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分子 #3: (9R,12R)-15-amino-12-hydroxy-6,12-dioxo-7,11,13-trioxa-12lambda~5...

分子名称: (9R,12R)-15-amino-12-hydroxy-6,12-dioxo-7,11,13-trioxa-12lambda~5~-phosphapentadecan-9-yl undecanoate
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: 65I
分子量理論値: 481.56 Da
Chemical component information

ChemComp-65I:
(9R,12R)-15-amino-12-hydroxy-6,12-dioxo-7,11,13-trioxa-12lambda~5~-phosphapentadecan-9-yl undecanoate

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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0.8 mg/mL
緩衝液pH: 9
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMHEPEStrisaminomethane
250.0 mMNaClSodium Chloride
0.01 % (w/v)DDMDodecylmaltoside
0.002 % (w/v)CHSCholesteryl hemisuccinate

詳細: 50mM HEPES pH 7.5, 250mM NaCl, 0.01% (w/v) LMNG, 0.002% (w/v) CHS
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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.015 kPa
詳細: The grid was negatively glow-discharged for 60 sec with 15mA
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細This sample was monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
アライメント法Coma free - Residual tilt: 10.0 mrad
特殊光学系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
詳細Using Zemlin tableau in sherpa
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4565 / 平均露光時間: 6.09 sec. / 平均電子線量: 67.7 e/Å2
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 / 倍率（補正後）: 58900 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
最大 デフォーカス（公称値）: 1.9000000000000001 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 105000
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
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: 8101104
詳細: 96,330 particles were first picked using a blob picker of cryoSPARC. 2D class average images were generated as templates for subsequent reference-based auto-picking.
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

8hsi

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / ソフトウェア - 詳細: Local refinement / 使用した粒子像数: 360876
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / ソフトウェア - 詳細: Ab-intio reconstruction
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform refinement
最終 3次元分類クラス数: 6 / 平均メンバー数/クラス: 793056 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / ソフトウェア - 詳細: Hetero refinement
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細Chimera Fit in map tool was used for initial local fitting. Then, Real-space refinement with the rigid body option in PHENIX was used for flexible fitting.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 40
得られたモデル

PDB-8kb4:
Cryo-EM structure of human TMEM87A A308M

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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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