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タイトルThe structures and gating mechanism of human calcium homeostasis modulator 2.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 576, Issue 7785, Page 163-167, Year 2019
掲載日2019年11月27日
著者Wooyoung Choi / Nicolina Clemente / Weinan Sun / Juan Du / Wei Lü /
PubMed 要旨Calcium homeostasis modulators (CALHMs) are voltage-gated, Ca-inhibited nonselective ion channels that act as major ATP release channels, and have important roles in gustatory signalling and neuronal ...Calcium homeostasis modulators (CALHMs) are voltage-gated, Ca-inhibited nonselective ion channels that act as major ATP release channels, and have important roles in gustatory signalling and neuronal toxicity. Dysfunction of CALHMs has previously been linked to neurological disorders. Here we present cryo-electron microscopy structures of the human CALHM2 channel in the Ca-free active or open state and in the ruthenium red (RUR)-bound inhibited state, at resolutions up to 2.7 Å. Our work shows that purified CALHM2 channels form both gap junctions and undecameric hemichannels. The protomer shows a mirrored arrangement of the transmembrane domains (helices S1-S4) relative to other channels with a similar topology, such as connexins, innexins and volume-regulated anion channels. Upon binding to RUR, we observed a contracted pore with notable conformational changes of the pore-lining helix S1, which swings nearly 60° towards the pore axis from a vertical to a lifted position. We propose a two-section gating mechanism in which the S1 helix coarsely adjusts, and the N-terminal helix fine-tunes, the pore size. We identified a RUR-binding site near helix S1 that may stabilize this helix in the lifted conformation, giving rise to channel inhibition. Our work elaborates on the principles of CALHM2 channel architecture and symmetry, and the mechanism that underlies channel inhibition.
リンクNature / PubMed:31776515
手法EM (単粒子)
解像度2.7 - 3.5 Å
構造データ

EMDB-20788, PDB-6uiv:
Cryo-EM structure of human CALHM2 in an active/open state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

EMDB-20789, PDB-6uiw:
Cryo-EM structure of human CALHM2 in a ruthenium red-bound inhibited state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

EMDB-20790, PDB-6uix:
Cryo-EM structure of human CALHM2 gap junction
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

化合物

ChemComp-R2R:
ruthenium(6+) azanide pentaamino(oxido)ruthenium (1/4/2) / Ruthenium red

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードCryoelectron Microscopy (低温電子顕微鏡法) / Humans (ヒト) / Ion Channel Gating / Models, Molecular / Protein Structure, Quaternary (タンパク質構造) / Protein Structure, Secondary (タンパク質構造) / Protein Structure, Tertiary (タンパク質構造) / TRANSPORT PROTEIN (輸送タンパク質) / calcium homeostasis modulator / CALHM2 / TRANSPORT PROTEIN/INHIBITOR / ruthenium red / TRANSPORT PROTEIN-INHIBITOR complex / gap junction (ギャップ結合)

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2020年8月12日: New: 新型コロナ情報

New: 新型コロナ情報

  • 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。

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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

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2019年7月5日: テキストデータのダウンロード

テキストデータのダウンロード

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関連情報:EMN検索 / EMN統計情報

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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:PDBeのEMDBサイト / PDBjへお問い合わせ

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2018年2月20日: 2018年2月20日のPDBj & BINDS 合同講習会の資料

2018年2月20日のPDBj & BINDS 合同講習会の資料

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