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Structure paper

タイトルLumen charge governs gated ion transport in β-barrel nanopores.
ジャーナル・号・ページNat Nanotechnol, Vol. 21, Issue 1, Page 116-124, Year 2026
掲載日2025年11月11日
著者Simon Finn Mayer / Marianna Fanouria Mitsioni / Paul Robin / Lukas van den Heuvel / Nathan Ronceray / Maria Jose Marcaida / Luciano A Abriata / Lucien F Krapp / Jana S Anton / Sarah Soussou / Justin Jeanneret-Grosjean / Alessandro Fulciniti / Alexia Möller / Sarah Vacle / Lely Feletti / Henry Brinkerhoff / Andrew H Laszlo / Jens H Gundlach / Theo Emmerich / Matteo Dal Peraro / Aleksandra Radenovic /
PubMed 要旨β-Barrel nanopores are involved in crucial biological processes, from ATP export in mitochondria to bacterial resistance, and represent a promising platform for emerging sequencing technologies. ...β-Barrel nanopores are involved in crucial biological processes, from ATP export in mitochondria to bacterial resistance, and represent a promising platform for emerging sequencing technologies. However, in contrast to ion channels, the understanding of the fundamental principles governing ion transport through these nanopores remains largely unexplored. Here we integrate experimental, numerical and theoretical approaches to elucidate ion transport mechanisms in β-barrel nanopores. We identify and characterize two distinct nonlinear phenomena: open-pore rectification and gating. Through extensive mutation analysis of aerolysin nanopores, we demonstrate that open-pore rectification is caused by ionic accumulation driven by the distribution of lumen charges. In addition, we provide converging evidence suggesting that gating is controlled by electric fields dissociating counterions from lumen charges, promoting local structural deformations. Our findings establish a rigorous framework for characterizing and understanding ion transport processes in protein-based nanopores, enabling the design of adaptable nanofluidic biotechnologies. We illustrate this by optimizing an aerolysin mutant for computing applications.
リンクNat Nanotechnol / PubMed:41219410 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.3 Å
構造データ

51664

9gxj

EMDB-51664, PDB-9gxj:
Aerolysin E254A/E258A in styrene-maleic acid lipid particles
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.3 Å

52853

9ign

EMDB-52853, PDB-9ign:
Aerolysin E254A/E258A in styrene-maleic acid lipid particles
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.3 Å

由来
  • aeromonas hydrophila (バクテリア)
キーワードTOXIN / Pore forming toxin Styrene maleic acid lipid particle

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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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

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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