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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-21464 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of mechanosensitive channel MscS in PC-18:1 nanodiscs treated with beta-cyclodextran | |||||||||
マップデータ | Cryo-EM structure of mechanosensitive channel MscS in PC-18:1 nanodiscs treated with beta-cyclodextran | |||||||||
試料 |
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キーワード | Mechanosensitive channel / MscS / Nanodiscs / Lipid / MEMBRANE PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 intracellular water homeostasis / mechanosensitive monoatomic ion channel activity / monoatomic ion transmembrane transport / protein homooligomerization / identical protein binding / membrane / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Escherichia coli (大腸菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.7 Å | |||||||||
データ登録者 | Zhang Y / Daday C | |||||||||
引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2021 タイトル: Visualization of the mechanosensitive ion channel MscS under membrane tension. 著者: Yixiao Zhang / Csaba Daday / Ruo-Xu Gu / Charles D Cox / Boris Martinac / Bert L de Groot / Thomas Walz / 要旨: Mechanosensitive channels sense mechanical forces in cell membranes and underlie many biological sensing processes. However, how exactly they sense mechanical force remains under investigation. The ...Mechanosensitive channels sense mechanical forces in cell membranes and underlie many biological sensing processes. However, how exactly they sense mechanical force remains under investigation. The bacterial mechanosensitive channel of small conductance, MscS, is one of the most extensively studied mechanosensitive channels, but how it is regulated by membrane tension remains unclear, even though the structures are known for its open and closed states. Here we used cryo-electron microscopy to determine the structure of MscS in different membrane environments, including one that mimics a membrane under tension. We present the structures of MscS in the subconducting and desensitized states, and demonstrate that the conformation of MscS in a lipid bilayer in the open state is dynamic. Several associated lipids have distinct roles in MscS mechanosensation. Pore lipids are necessary to prevent ion conduction in the closed state. Gatekeeper lipids stabilize the closed conformation and dissociate with membrane tension, allowing the channel to open. Pocket lipids in a solvent-exposed pocket between subunits are pulled out under sustained tension, allowing the channel to transition to the subconducting state and then to the desensitized state. Our results provide a mechanistic underpinning and expand on the 'force-from-lipids' model for MscS mechanosensation. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_21464.map.gz | 25.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-21464-v30.xml emd-21464.xml | 9.1 KB 9.1 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_21464.png | 164.1 KB | ||
Filedesc metadata | emd-21464.cif.gz | 4.8 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-21464 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-21464 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_21464_validation.pdf.gz | 438.2 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_21464_full_validation.pdf.gz | 437.7 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_21464_validation.xml.gz | 5.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_21464_validation.cif.gz | 6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-21464 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-21464 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_21464.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 38.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Cryo-EM structure of mechanosensitive channel MscS in PC-18:1 nanodiscs treated with beta-cyclodextran | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : Mechanosensitive channel MscS
全体 | 名称: Mechanosensitive channel MscS |
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要素 |
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-超分子 #1: Mechanosensitive channel MscS
超分子 | 名称: Mechanosensitive channel MscS / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
分子量 | 理論値: 210 KDa |
-分子 #1: Mechanosensitive channel MscS
分子 | 名称: Mechanosensitive channel MscS / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
分子量 | 理論値: 30.922898 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌) |
配列 | 文字列: MEDLNVVDSI NGAGSWLVAN QALLLSYAVN IVAALAIIIV GLIIARMISN AVNRLMISRK IDATVADFLS ALVRYGIIAF TLIAALGRV GVQTASVIAV LGAAGLAVGL ALQGSLSNLA AGVLLVMFRP FRAGEYVDLG GVAGTVLSVQ IFSTTMRTAD G KIIVIPNG ...文字列: MEDLNVVDSI NGAGSWLVAN QALLLSYAVN IVAALAIIIV GLIIARMISN AVNRLMISRK IDATVADFLS ALVRYGIIAF TLIAALGRV GVQTASVIAV LGAAGLAVGL ALQGSLSNLA AGVLLVMFRP FRAGEYVDLG GVAGTVLSVQ IFSTTMRTAD G KIIVIPNG KIIAGNIINF SREPVRRNEF IIGVAYDSDI DQVKQILTNI IQSEDRILKD REMTVRLNEL GASSINFVVR VW SNSGDLQ NVYWDVLERI KREFDAAGIS FPYPQMDVNF KRVKEDKAA UniProtKB: Small-conductance mechanosensitive channel |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.5 |
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凍結 | 凍結剤: NITROGEN |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 平均電子線量: 55.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: PDB ENTRY |
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最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 51333 |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |