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タイトルDe novo designed voltage-gated anion channels suppress neuron firing.
ジャーナル・号・ページCell, Vol. 188, Issue 26, Page 7495-7511.e21, Year 2025
掲載日2025年12月24日
著者Chen Zhou / Huican Li / Jiaxing Wang / Cheng Qian / Hui Xiong / Zhilin Chu / Qiming Shao / Xuan Li / Shijin Sun / Ke Sun / Aiqin Zhu / Jiawei Wang / Xueqin Jin / Fan Yang / Tamer M Gamal El-Din / Bo Li / Jing Huang / Kun Wu / Peilong Lu /
PubMed 要旨Design of ion channels responsive to environmental cues has significant implications in modulating cellular activities and sensor development, but it remains a significant challenge due to the ...Design of ion channels responsive to environmental cues has significant implications in modulating cellular activities and sensor development, but it remains a significant challenge due to the complexities involved in designing stimuli-induced conformational changes in proteins. Here, we report the accurate de novo design of voltage-gated anion channels, namely dVGACs. dVGACs adopt a 15-helix pentameric architecture featuring arginine constrictions within the transmembrane span and show voltage-dependent anions currents in patch-clamp experiments. Cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of dVGACs closely align with the design models. Cryo-EM structures and molecular dynamics simulations suggest that the arginine constrictions undergo voltage-induced conformational changes, serving as both a voltage sensor and a selectivity filter as designed. Notably, the anion selectivity and voltage sensitivity of dVGACs can be tuned through targeted mutations for suppressing neuronal firing in situ. The ability to create ion channels with custom-designed conformational changes refreshes our insights into membrane biophysics and unveils diverse potential applications.
リンクCell / PubMed:41106381
手法EM (単粒子)
解像度2.9 - 3.72 Å
構造データ

39496

8yq5

EMDB-39496, PDB-8yq5:
Cryo-EM structure of a de novo designed transmembrane protein tmZC8-BTB
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

39497

8yq6

EMDB-39497, PDB-8yq6:
Cryo-EM structure of a de novo designed voltage-gated anion channel (dVGAC)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

63538

9m05

EMDB-63538, PDB-9m05:
Cryo-EM structure of dVGAC complexed with iodide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.72 Å

化合物

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド / 可溶化剤*YM

ChemComp-IOD:
IODIDE ION / ヨ-ジド

由来
  • synthetic construct (人工物)
キーワードDE NOVO PROTEIN / De novo design / Ion channels

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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
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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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