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タイトルCryo-EM architecture of a near-native stretch-sensitive membrane microdomain.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 632, Issue 8025, Page 664-671, Year 2024
掲載日2024年7月24日
著者Jennifer M Kefauver / Markku Hakala / Luoming Zou / Josephine Alba / Javier Espadas / Maria G Tettamanti / Jelena Gajić / Caroline Gabus / Pablo Campomanes / Leandro F Estrozi / Nesli E Sen / Stefano Vanni / Aurélien Roux / Ambroise Desfosses / Robbie Loewith /
PubMed 要旨Biological membranes are partitioned into functional zones termed membrane microdomains, which contain specific lipids and proteins. The composition and organization of membrane microdomains remain ...Biological membranes are partitioned into functional zones termed membrane microdomains, which contain specific lipids and proteins. The composition and organization of membrane microdomains remain controversial because few techniques are available that allow the visualization of lipids in situ without disrupting their native behaviour. The yeast eisosome, composed of the BAR-domain proteins Pil1 and Lsp1 (hereafter, Pil1/Lsp1), scaffolds a membrane compartment that senses and responds to mechanical stress by flattening and releasing sequestered factors. Here we isolated near-native eisosomes as helical tubules made up of a lattice of Pil1/Lsp1 bound to plasma membrane lipids, and solved their structures by helical reconstruction. Our structures reveal a striking organization of membrane lipids, and, using in vitro reconstitutions and molecular dynamics simulations, we confirmed the positioning of individual PI(4,5)P, phosphatidylserine and sterol molecules sequestered beneath the Pil1/Lsp1 coat. Three-dimensional variability analysis of the native-source eisosomes revealed a dynamic stretching of the Pil1/Lsp1 lattice that affects the sequestration of these lipids. Collectively, our results support a mechanism in which stretching of the Pil1/Lsp1 lattice liberates lipids that would otherwise be anchored by the Pil1/Lsp1 coat, and thus provide mechanistic insight into how eisosome BAR-domain proteins create a mechanosensitive membrane microdomain.
リンクNature / PubMed:39048819 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / EM (らせん対称)
解像度3.2 - 3.86 Å
構造データ

18307

8qb7

8qb8

EMDB-18307: Native eisosome lattice bound to plasma membrane microdomain
PDB-8qb7: Pil1 in native eisosome lattice bound to plasma membrane microdomain
PDB-8qb8: Lsp1 in native eisosome lattice bound to plasma membrane microdomain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

18308

8qb9

EMDB-18308, PDB-8qb9:
Helical reconstruction of yeast eisosome protein Pil1 bound to membrane composed of lipid mixture -PIP2/+sterol (DOPC, DOPE, DOPS, cholesterol 30:20:20:30)
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.35 Å

18309

8qbb

EMDB-18309, PDB-8qbb:
Helical reconstruction of yeast eisosome protein Pil1 bound to membrane composed of lipid mixture +PIP2/-sterol (DOPC, DOPE, DOPS, PI(4,5)P2 50:20:20:10)
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.86 Å

18310

8qbd

EMDB-18310, PDB-8qbd:
Helical reconstruction of yeast eisosome protein Pil1 bound to membrane composed of lipid mixture +PIP2/+sterol (DOPC, DOPE, DOPS, cholesterol, PI(4,5)P2 35:20:20:15:10)
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.61 Å

18311

8qbe

8qbf

EMDB-18311: Compact state - Native eisosome lattice bound to plasma membrane microdomain
PDB-8qbe: Compact state - Pil1 in native eisosome lattice bound to plasma membrane microdomain
PDB-8qbf: Compact state - Pil1 dimer with lipid headgroups fitted in native eisosome lattice bound to plasma membrane microdomain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.67 Å

18312

8qbg

EMDB-18312: Stretched state - Native eisosome lattice bound to plasma membrane microdomain
PDB-8qbg: Stretched state - Pil1 in native eisosome lattice bound to plasma membrane microdomain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.64 Å

EMDB-19822: Helical reconstruction of yeast eisosome protein Pil1 bound to membrane composed of lipid mixture +PIP2/+bromosterol (DOPC, DOPE, DOPS, bromo-ergosterol, PI(4,5)P2 35:20:20:15:10)
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.85 Å

化合物

ChemComp-I3P:
D-MYO-INOSITOL-1,4,5-TRIPHOSPHATE / イノシト-ル1,4,5-トリスりん酸

ChemComp-P5S:
O-[(R)-{[(2R)-2,3-bis(octadecanoyloxy)propyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]-L-serine / O-(1-O,2-O-ジステアロイル-L-グリセロ-3-ホスホ)セリン

ChemComp-SEP:
PHOSPHOSERINE / L-ホスホセリン

由来
  • saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
キーワードLIPID BINDING PROTEIN / BAR domain / plasma membrane microdomain / membrane curvature / native biochemistry / lipid reconstitution / membrane microdomain

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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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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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