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タイトルPhysiological temperature drives TRPM4 ligand recognition and gating.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 630, Issue 8016, Page 509-515, Year 2024
掲載日2024年5月15日
著者Jinhong Hu / Sung Jin Park / Tyler Walter / Ian J Orozco / Garrett O'Dea / Xinyu Ye / Juan Du / Wei Lü /
PubMed 要旨Temperature profoundly affects macromolecular function, particularly in proteins with temperature sensitivity. However, its impact is often overlooked in biophysical studies that are typically ...Temperature profoundly affects macromolecular function, particularly in proteins with temperature sensitivity. However, its impact is often overlooked in biophysical studies that are typically performed at non-physiological temperatures, potentially leading to inaccurate mechanistic and pharmacological insights. Here we demonstrate temperature-dependent changes in the structure and function of TRPM4, a temperature-sensitive Ca-activated ion channel. By studying TRPM4 prepared at physiological temperature using single-particle cryo-electron microscopy, we identified a 'warm' conformation that is distinct from those observed at lower temperatures. This conformation is driven by a temperature-dependent Ca-binding site in the intracellular domain, and is essential for TRPM4 function in physiological contexts. We demonstrated that ligands, exemplified by decavanadate (a positive modulator) and ATP (an inhibitor), bind to different locations of TRPM4 at physiological temperatures than at lower temperatures, and that these sites have bona fide functional relevance. We elucidated the TRPM4 gating mechanism by capturing structural snapshots of its different functional states at physiological temperatures, revealing the channel opening that is not observed at lower temperatures. Our study provides an example of temperature-dependent ligand recognition and modulation of an ion channel, underscoring the importance of studying macromolecules at physiological temperatures. It also provides a potential molecular framework for deciphering how thermosensitive TRPM channels perceive temperature changes.
リンクNature / PubMed:38750366 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.0 - 4.4 Å
構造データ

EMDB-44360, PDB-9b8w:
Cryo-EM structure of the human TRPM4 in complex with calcium at 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-44361, PDB-9b8x:
Cryo-EM structure of the human TRPM4 channel subunit in complex with calcium 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-44362, PDB-9b8y:
Cryo-EM structure of the human TRPM4 channel in complex with calcium and decavanadate at 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-44363, PDB-9b8z:
Cryo-EM structure of the human TRPM4 channel subunit in complex with calcium and decavanadate at 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

EMDB-44364, PDB-9b90:
Cryo-EM structure of the human TRPM4 channel in complex with calcium and ATP at 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

EMDB-44365, PDB-9b91:
Cryo-EM structure of the human TRPM4 channel subunit in complex with calcium and ATP at 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

EMDB-44366, PDB-9b92:
Cryo-EM structure of the human TRPM4 in complex with calcium at 18 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

EMDB-44367, PDB-9b93:
Cryo-EM structure of the human TRPM4 channel in the presence of EDTA at 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-44368, PDB-9b94:
Cryo-EM structure of the E396A mutant of human TRPM4 in complex with calcium at 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-44369: Cryo-EM structure of the human TRPM4 channel in complex with calcium, decavanadate and ATP at 37 degrees Celsius
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.4 Å

化合物

ChemComp-CA:
Unknown entry / カルシウムジカチオン

ChemComp-DVT:
DECAVANADATE

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードTRANSPORT PROTEIN / ion channel / TRP channel / MEMBRANE PROTEIN

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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://pdbjlvh1.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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  • 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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