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- EMDB-29637: Dehosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane co... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-29637
タイトルDehosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
マップデータDephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
試料
  • 複合体: Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
    • タンパク質・ペプチド: Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
キーワードIon Channel / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of voltage-gated chloride channel activity / positive regulation of cyclic nucleotide-gated ion channel activity / Sec61 translocon complex binding / channel-conductance-controlling ATPase / intracellularly ATP-gated chloride channel activity / positive regulation of enamel mineralization / transepithelial water transport / RHO GTPases regulate CFTR trafficking / intracellular pH elevation / amelogenesis ...positive regulation of voltage-gated chloride channel activity / positive regulation of cyclic nucleotide-gated ion channel activity / Sec61 translocon complex binding / channel-conductance-controlling ATPase / intracellularly ATP-gated chloride channel activity / positive regulation of enamel mineralization / transepithelial water transport / RHO GTPases regulate CFTR trafficking / intracellular pH elevation / amelogenesis / chloride channel inhibitor activity / ATPase-coupled inorganic anion transmembrane transporter activity / Golgi-associated vesicle membrane / multicellular organismal-level water homeostasis / cholesterol transport / membrane hyperpolarization / vesicle docking involved in exocytosis / bicarbonate transport / bicarbonate transmembrane transporter activity / chloride channel regulator activity / chloride transmembrane transporter activity / sperm capacitation / chloride channel activity / cholesterol biosynthetic process / RHOQ GTPase cycle / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / positive regulation of exocytosis / chloride channel complex / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / ABC-type transporter activity / cellular response to cAMP / chloride transmembrane transport / cellular response to forskolin / response to endoplasmic reticulum stress / isomerase activity / establishment of localization in cell / PDZ domain binding / Defective CFTR causes cystic fibrosis / Late endosomal microautophagy / clathrin-coated endocytic vesicle membrane / ABC-family proteins mediated transport / recycling endosome / transmembrane transport / Aggrephagy / Chaperone Mediated Autophagy / recycling endosome membrane / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / Clathrin-mediated endocytosis / protein-folding chaperone binding / early endosome membrane / early endosome / endosome membrane / Ub-specific processing proteases / apical plasma membrane / lysosomal membrane / endoplasmic reticulum membrane / enzyme binding / cell surface / ATP hydrolysis activity / protein-containing complex / ATP binding / membrane / nucleus / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / CFTR regulator domain / Cystic fibrosis TM conductance regulator (CFTR), regulator domain / Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator / : / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site ...: / CFTR regulator domain / Cystic fibrosis TM conductance regulator (CFTR), regulator domain / Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator / : / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator
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: 4.3 Å
データ登録者Levring J / Terry DS / Kilic Z / Fitzgerald GA / Blanchard SC / Chen J
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM079238 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: CFTR function, pathology and pharmacology at single-molecule resolution.
著者: Jesper Levring / Daniel S Terry / Zeliha Kilic / Gabriel Fitzgerald / Scott C Blanchard / Jue Chen /
要旨: The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is an anion channel that regulates salt and fluid homeostasis across epithelial membranes. Alterations in CFTR cause cystic fibrosis, a ...The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is an anion channel that regulates salt and fluid homeostasis across epithelial membranes. Alterations in CFTR cause cystic fibrosis, a fatal disease without a cure. Electrophysiological properties of CFTR have been analysed for decades. The structure of CFTR, determined in two globally distinct conformations, underscores its evolutionary relationship with other ATP-binding cassette transporters. However, direct correlations between the essential functions of CFTR and extant structures are lacking at present. Here we combine ensemble functional measurements, single-molecule fluorescence resonance energy transfer, electrophysiology and kinetic simulations to show that the two nucleotide-binding domains (NBDs) of human CFTR dimerize before channel opening. CFTR exhibits an allosteric gating mechanism in which conformational changes within the NBD-dimerized channel, governed by ATP hydrolysis, regulate chloride conductance. The potentiators ivacaftor and GLPG1837 enhance channel activity by increasing pore opening while NBDs are dimerized. Disease-causing substitutions proximal (G551D) or distal (L927P) to the ATPase site both reduce the efficiency of NBD dimerization. These findings collectively enable the framing of a gating mechanism that informs on the search for more efficacious clinical therapies.
履歴
登録2023年1月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年3月29日-
マップ公開2023年3月29日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19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_29637.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_29637.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
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.)
1.03 Å/pix.
x 384 pix.
= 395.52 Å		1.03 Å/pix.
x 384 pix.
= 395.52 Å		1.03 Å/pix.
x 384 pix.
= 395.52 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: 1.03 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: 0.027
最小 - 最大-0.04568406 - 0.08411895
平均 (標準偏差)-0.00008062291 (±0.0020086812)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 395.52 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: Half map 1 for Dephosphorylated, ATP-bound human cystic...

ファイルemd_29637_half_map_1.map
注釈Half map 1 for Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
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: Half map 2 for Dephosphorylated, ATP-bound human cystic...

ファイルemd_29637_half_map_2.map
注釈Half map 2 for Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
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 : Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane c...

全体名称: Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
要素
  • 複合体: Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
    • タンパク質・ペプチド: Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane c...

超分子名称: Dephosphorylated, ATP-bound human cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator

分子名称: Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: channel-conductance-controlling ATPase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 168.859062 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MQRSPLEKAS VVSKLFFSWT RPILRKGYRQ RLELSDIYQI PSVDSADNLS EKLEREWDRE LASKKNPKLI NALRRCFFWR FMFYGIFLY LGEVTKAVQP LLLGRIIASY DPDNKEERSI AIYLGIGLCL LFIVRTLLLH PAIFGLHHIG MQMRIAMFSL I YKKTLKLS ...文字列:
MQRSPLEKAS VVSKLFFSWT RPILRKGYRQ RLELSDIYQI PSVDSADNLS EKLEREWDRE LASKKNPKLI NALRRCFFWR FMFYGIFLY LGEVTKAVQP LLLGRIIASY DPDNKEERSI AIYLGIGLCL LFIVRTLLLH PAIFGLHHIG MQMRIAMFSL I YKKTLKLS SRVLDKISIG QLVSLLSNNL NKFDEGLALA HFVWIAPLQV ALLMGLIWEL LQASAFCGLG FLIVLALFQA GL GRMMMKY RDQRAGKISE RLVITSEMIE NIQSVKAYCW EEAMEKMIEN LRQTELKLTR KAAYVRYFNS SAFFFSGFFV VFL SVLPYA LIKGIILRKI FTTISFCIVL RMAVTRQFPW AVQTWYDSLG AINKIQDFLQ KQEYKTLEYN LTTTEVVMEN VTAF WEEGF GELFEKAKQN NNNRKTSNGD DSLFFSNFSL LGTPVLKDIN FKIERGQLLA VAGSTGAGKT SLLMVIMGEL EPSEG KIKH SGRISFCSQF SWIMPGTIKE NIIFGVSYDE YRYRSVIKAC QLEEDISKFA EKDNIVLGEG GITLSGGQRA RISLAR AVY KDADLYLLDS PFGYLDVLTE KEIFESCVCK LMANKTRILV TSKMEHLKKA DKILILHEGS SYFYGTFSEL QNLQPDF SS KLMGCDSFDQ FSAERRNSIL TETLHRFSLE GDAPVSWTET KKQSFKQTGE FGEKRKNSIL NPINSIRKFS IVQKTPLQ M NGIEEDSDEP LERRLSLVPD SEQGEAILP(UNK) (UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK) (UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)L NLMTHSVNQG QNIHRKTTAS TRKVSLAPQA NLTE LDIYS RRLSQETGLE ISEEINEEDL KECFFDDMES IPAVTTWNTY LRYITVHKSL IFVLIWCLVI FLAEVAASLV VLWLL GNTP LQDKGNSTHS RNNSYAVIIT STSSYYVFYI YVGVADTLLA MGFFRGLPLV HTLITVSKIL HHKMLHSVLQ APMSTL NTL KAGGILNRFS KDIAILDDLL PLTIFDFIQL LLIVIGAIAV VAVLQPYIFV ATVPVIVAFI MLRAYFLQTS QQLKQLE SE GRSPIFTHLV TSLKGLWTLR AFGRQPYFET LFHKALNLHT ANWFLYLSTL RWFQMRIEMI FVIFFIAVTF ISILTTGE G EGRVGIILTL AMNIMSTLQW AVNSSIDVDS LMRSVSRVFK FIDMPTEGKP TKSTKPYKNG QLSKVMIIEN SHVKKDDIW PSGGQMTVKD LTAKYTEGGN AILENISFSI SPGQRVGLLG RTGSGKSTLL SAFLRLLNTE GEIQIDGVSW DSITLQQWRK AFGVIPQKV FIFSGTFRKN LDPYEQWSDQ EIWKVADEVG LRSVIEQFPG KLDFVLVDGG CVLSHGHKQL MCLARSVLSK A KILLLDEP SAHLDPVTYQ IIRRTLKQAF ADCTVILCEH RIEAMLECQQ FLVIEENKVR QYDSIQKLLN ERSLFRQAIS PS DRVKLFP HRNSSKCKSK PQIAALKEET EEEVQDTRLS NSLEVLFQ

UniProtKB: Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator

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分子 #2: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

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

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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

濃度5.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.2
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 75.4 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5uak

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 157629
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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