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タイトルCryo-EM structures of Arabidopsis CNGC1 and CNGC5 reveal molecular mechanisms underlying gating and calcium selectivity.
ジャーナル・号・ページNat Plants, Vol. 11, Issue 3, Page 632-642, Year 2025
掲載日2025年2月20日
著者Jianping Wang / Bo-Ya Du / Xue Zhang / Xiaomin Qu / Yang Yang / Zhao Yang / Yong-Fei Wang / Peng Zhang /
PubMed 要旨Plant cyclic nucleotide-gated channels (CNGCs) belong to the cyclic nucleotide-binding domain (CNBD) channel family, but are phylogenetically classified in a distinct branch. In contrast to their ...Plant cyclic nucleotide-gated channels (CNGCs) belong to the cyclic nucleotide-binding domain (CNBD) channel family, but are phylogenetically classified in a distinct branch. In contrast to their animal counterparts of K-selective or non-selective cation channels, plant CNGCs mainly mediate Ca influx and are involved in various physiological processes, such as stomatal movements, pollen-tube growth and immune responses. Here, we present the cryo-EM structure and electrophysiological analysis of plant CNGC representatives, Arabidopsis CNGC1 and CNGC5. We found that CNGC1 and CNGC5 contain a unique extracellular domain featuring disulfide bonds that is essential for channel gating via coupling of the voltage-sensing domain with the pore domain. The pore domain selectivity filter possesses a Gln residue at the constriction site that determines the Ca selectivity. Replacement of this Gln with Glu, typically observed in CNBD-type non-selective cation channels, could convert CNGC1 and CNGC5 from Ca-selective channels to non-selective cation channels permeable to Ca, Na or K. In addition, we found that the CNGC1 and CNGC5 CNBD homology domain contains intrinsic-ligand-like interactions, which may devoid the binding of cyclic nucleotides and lead to gating independent of cAMP or cGMP. This research not only provides a mechanistic understanding of plant CNGCs' function, but also adds to the comprehensive knowledge of the CNBD channels.
リンクNat Plants / PubMed:39979428
手法EM (単粒子)
解像度2.5 - 2.71 Å
構造データ

61105

9j34

EMDB-61105, PDB-9j34:
Cryo-EM structure of Arabidopsis CNGC1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.51 Å

61106

9j35

EMDB-61106, PDB-9j35:
Cryo-EM structure of Arabidopsis CNGC5 in nanodisc
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.71 Å

61107

9j36

EMDB-61107, PDB-9j36:
Cryo-EM structure of Arabidopsis CNGC5
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.5 Å

化合物

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

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
キーワードPLANT PROTEIN / Cryo-EM / Membrane protein / polymer

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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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