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- EMDB-28623: Cryo-EM structure of cGMP bound truncated human CNGA3/CNGB3 chann... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-28623
タイトルCryo-EM structure of cGMP bound truncated human CNGA3/CNGB3 channel in lipid nanodisc, transition state 1
マップデータ
試料
  • 複合体: Truncated human cone photoreceptor heterotetrameric CNG channel CNGA3/CNGB3 in complex with cGMP in lipid nanodisc
    • タンパク質・ペプチド: Cyclic nucleotide-gated cation channel alpha-3
    • タンパク質・ペプチド: Cyclic nucleotide-gated cation channel beta-3
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE
キーワードCNGA3 / CNGB3 / ligand-bound / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


inorganic cation import across plasma membrane / intracellular cyclic nucleotide activated cation channel complex / intracellularly cGMP-activated cation channel activity / intracellularly cAMP-activated cation channel activity / axon initial segment / sodium channel activity / myosin binding / monoatomic cation transmembrane transport / monoatomic cation transport / glial cell projection ...inorganic cation import across plasma membrane / intracellular cyclic nucleotide activated cation channel complex / intracellularly cGMP-activated cation channel activity / intracellularly cAMP-activated cation channel activity / axon initial segment / sodium channel activity / myosin binding / monoatomic cation transmembrane transport / monoatomic cation transport / glial cell projection / cGMP binding / response to magnesium ion / ligand-gated monoatomic ion channel activity / photoreceptor outer segment / transmembrane transporter complex / response to cAMP / visual perception / calcium channel activity / perikaryon / cadherin binding / dendrite / protein-containing complex binding / signal transduction / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Cyclic nucleotide-gated channel, C-terminal leucine zipper domain / C-terminal leucine zipper domain of cyclic nucleotide-gated channels / : / Cyclic nucleotide-binding domain signature 2. / Cyclic nucleotide-binding domain signature 1. / Cyclic nucleotide-binding, conserved site / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain ...Cyclic nucleotide-gated channel, C-terminal leucine zipper domain / C-terminal leucine zipper domain of cyclic nucleotide-gated channels / : / Cyclic nucleotide-binding domain signature 2. / Cyclic nucleotide-binding domain signature 1. / Cyclic nucleotide-binding, conserved site / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily / RmlC-like jelly roll fold / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Cyclic nucleotide-gated channel alpha-3 / Cyclic nucleotide-gated channel beta-3
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.33 Å
データ登録者Hu Z / Yang J
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Eye Institute (NIH/NEI) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Conformational trajectory of allosteric gating of the human cone photoreceptor cyclic nucleotide-gated channel.
著者: Zhengshan Hu / Xiangdong Zheng / Jian Yang /
要旨: Cyclic nucleotide-gated (CNG) channels transduce chemical signals into electrical signals in sensory receptors and neurons. They are activated by cGMP or cAMP, which bind to the cyclic nucleotide- ...Cyclic nucleotide-gated (CNG) channels transduce chemical signals into electrical signals in sensory receptors and neurons. They are activated by cGMP or cAMP, which bind to the cyclic nucleotide-binding domain (CNBD) to open a gate located 50-60 Å away in the central cavity. Structures of closed and open vertebrate CNG channels have been solved, but the conformational landscape of this allosteric gating remains to be elucidated and enriched. Here, we report structures of the cGMP-activated human cone photoreceptor CNGA3/CNGB3 channel in closed, intermediate, pre-open and open states in detergent or lipid nanodisc, all with fully bound cGMP. The pre-open and open states are obtained only in the lipid nanodisc, suggesting a critical role of lipids in tuning the energetic landscape of CNGA3/CNGB3 activation. The different states exhibit subunit-unique, incremental and distinct conformational rearrangements that originate in the CNBD, propagate through the gating ring to the transmembrane domain, and gradually open the S6 cavity gate. Our work illustrates a spatial conformational-change wave of allosteric gating of a vertebrate CNG channel by its natural ligand and provides an expanded framework for studying CNG properties and channelopathy.
履歴
登録2022年10月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月9日-
マップ公開2023年8月9日-
更新2024年10月23日-
現状2024年10月23日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_28623.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_28623.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 115.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 312 pix.
= 258.96 Å		0.83 Å/pix.
x 312 pix.
= 258.96 Å		0.83 Å/pix.
x 312 pix.
= 258.96 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.83 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.167
最小 - 最大-1.1611408 - 1.5347642
平均 (標準偏差)0.00075608416 (±0.035004508)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ312312312
Spacing312312312
セルA=B=C: 258.96 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_28623_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_28623_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Truncated human cone photoreceptor heterotetrameric CNG channel C...

全体名称: Truncated human cone photoreceptor heterotetrameric CNG channel CNGA3/CNGB3 in complex with cGMP in lipid nanodisc
要素
  • 複合体: Truncated human cone photoreceptor heterotetrameric CNG channel CNGA3/CNGB3 in complex with cGMP in lipid nanodisc
    • タンパク質・ペプチド: Cyclic nucleotide-gated cation channel alpha-3
    • タンパク質・ペプチド: Cyclic nucleotide-gated cation channel beta-3
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE

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超分子 #1: Truncated human cone photoreceptor heterotetrameric CNG channel C...

超分子名称: Truncated human cone photoreceptor heterotetrameric CNG channel CNGA3/CNGB3 in complex with cGMP in lipid nanodisc
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Cyclic nucleotide-gated cation channel alpha-3

分子名称: Cyclic nucleotide-gated cation channel alpha-3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 63.402836 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDYKDDDDKK TKKKDAIVVD PSSNLYYRWL TAIALPVFYN WYLLICRACF DELQSEYLML WLVLDYSADV LYVLDVLVRA RTGFLEQGL MVSDTNRLWQ HYKTTTQFKL DVLSLVPTDL AYLKVGTNYP EVRFNRLLKF SRLFEFFDRT ETRTNYPNMF R IGNLVLYI ...文字列:
MDYKDDDDKK TKKKDAIVVD PSSNLYYRWL TAIALPVFYN WYLLICRACF DELQSEYLML WLVLDYSADV LYVLDVLVRA RTGFLEQGL MVSDTNRLWQ HYKTTTQFKL DVLSLVPTDL AYLKVGTNYP EVRFNRLLKF SRLFEFFDRT ETRTNYPNMF R IGNLVLYI LIIIHWNACI YFAISKFIGF GTDSWVYPNI SIPEHGRLSR KYIYSLYWST LTLTTIGETP PPVKDEEYLF VV VDFLVGV LIFATIVGNV GSMISNMNAS RAEFQAKIDS IKQYMQFRKV TKDLETRVIR WFDYLWANKK TVDEKEVLKS LPD KLKAEI AINVHLDTLK KVRIFQDCEA GLLVELVLKL RPTVFSPGDY ICKKGDIGKE MYIINEGKLA VVADDGVTQF VVLS DGSYF GEISILNIKG SKSGNRRTAN IRSIGYSDLF CLSKDDLMEA LTEYPEAKKA LEEKGRQILM KDNLIDEELA RAGAD PKDL EEKVEQLGSS LDTLQTRFAR LLAEYNATQM KMKQRLSQLE SQVKGGGDKP LADGEVPGDA TKTEDKQQ

UniProtKB: Cyclic nucleotide-gated channel alpha-3

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分子 #2: Cyclic nucleotide-gated cation channel beta-3

分子名称: Cyclic nucleotide-gated cation channel beta-3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 84.637156 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDYKDDDDKS GDLTTNPDPQ NAAEPTGTVP EQKEMDPGKE GPNSPQNKPP AAPVINEYAD AQLHNLVKRM RQRTALYKKK LVEGDLSSP EASPQTAKPT AVPPVKESDD KPTEHYYRLL WFKVKKMPLT EYLKRIKLPN SIDSYTDRLY LLWLLLVTLA Y NWNCCFIP ...文字列:
MDYKDDDDKS GDLTTNPDPQ NAAEPTGTVP EQKEMDPGKE GPNSPQNKPP AAPVINEYAD AQLHNLVKRM RQRTALYKKK LVEGDLSSP EASPQTAKPT AVPPVKESDD KPTEHYYRLL WFKVKKMPLT EYLKRIKLPN SIDSYTDRLY LLWLLLVTLA Y NWNCCFIP LRLVFPYQTA DNIHYWLIAD IICDIIYLYD MLFIQPRLQF VRGGDIIVDS NELRKHYRTS TKFQLDVASI IP FDICYLF FGFNPMFRAN RMLKYTSFFE FNHHLESIMD KAYIYRVIRT TGYLLFILHI NACVYYWASN YEGIGTTRWV YDG EGNEYL RCYYWAVRTL ITIGGLPEPQ TLFEIVFQLL NFFSGVFVFS SLIGQMRDVI GAATANQNYF RACMDDTIAY MNNY SIPKL VQKRVRTWYE YTWDSQRMLD ESDLLKTLPT TVQLALAIDV NFSIISKVDL FKGCDTQMIY DMLLRLKSVL YLPGD FVCK KGEIGKEMYI IKHGEVQVLG GPDGTKVLVT LKAGSVFGEI SLLAAGGGNR RTANVVAHGF ANLLTLDKKT LQEILV HYP DSERILMKKA RVLLKQKAKT AEATPPRKDL ALLFPPKEET PKLFKTLLGG TGKASLARLL KLKREQAAQK KENSEGG EE EGKENEDKQK ENEDKQKENE DKGKENEDKD KGREPEEKPL DRPECTASPI AVEEEPHSVR RTVLPRGTSR QSLIISMA P SAEGGEEVLT IEVKEKAKQ

UniProtKB: Cyclic nucleotide-gated channel beta-3

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分子 #3: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 3 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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分子 #4: CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE

分子名称: CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: PCG
分子量理論値: 345.205 Da
Chemical component information

ChemComp-PCG:
CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE / cGMP

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 8.58
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 61.05 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: OTHER / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.9 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.33 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 304034
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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万見について

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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 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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