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- EMDB-51488: Focussed refinement on alpha-Latrotoxin (Pore-state), chainD, res... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-51488
タイトルFocussed refinement on alpha-Latrotoxin (Pore-state), chainD, residues 650-1195
マップデータFocussed refinement on alpha-latrotoxin Pore, residues 650-1195, chainD
試料
  • 複合体: tetrameric complex of alpha-latrotoxin
    • タンパク質・ペプチド: alpha-Latrotoxin (Pore)
キーワードBlack widow spider toxin / Pore forming neurotoxin / Ankyrin repeat / presynaptic receptor activation / TOXIN
機能・相同性
機能・相同性情報


other organism cell membrane / host cell presynaptic membrane / exocytosis / toxin activity / extracellular region / membrane
類似検索 - 分子機能
Ankyrin repeats (many copies) / : / Ankyrin repeat / Ankyrin repeats (3 copies) / Ankyrin repeat profile. / Ankyrin repeat region circular profile. / ankyrin repeats / Ankyrin repeat / Ankyrin repeat-containing domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Alpha-latrotoxin-Lt1a
類似検索 - 構成要素
生物種Latrodectus tredecimguttatus (クモ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.5 Å
データ登録者Klink BU / Gatsogiannis C / Kalyankumar KS
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
German Research Foundation (DFG)SFB1348 (Project A15 to C.G.) ドイツ
引用
ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural basis of α-latrotoxin transition to a cation-selective pore.
著者: B U Klink / A Alavizargar / K S Kalyankumar / M Chen / A Heuer / C Gatsogiannis /
要旨: The potent neurotoxic venom of the black widow spider contains a cocktail of seven phylum-specific latrotoxins (LTXs), but only one, α-LTX, targets vertebrates. This 130 kDa toxin binds to ...The potent neurotoxic venom of the black widow spider contains a cocktail of seven phylum-specific latrotoxins (LTXs), but only one, α-LTX, targets vertebrates. This 130 kDa toxin binds to receptors at presynaptic nerve terminals and triggers a massive release of neurotransmitters. It is widely accepted that LTXs tetramerize and insert into the presynaptic membrane, thereby forming Ca-conductive pores, but the underlying mechanism remains poorly understood. LTXs are homologous and consist of an N-terminal region with three distinct domains, along with a C-terminal domain containing up to 22 consecutive ankyrin repeats. Here we report cryoEM structures of the vertebrate-specific α-LTX tetramer in its prepore and pore state. Our structures, in combination with AlphaFold2-based structural modeling and molecular dynamics simulations, reveal dramatic conformational changes in the N-terminal region of the complex. Four distinct helical bundles rearrange and together form a highly stable, 15 nm long, cation-impermeable coiled-coil stalk. This stalk, in turn, positions an N-terminal pair of helices within the membrane, thereby enabling the assembly of a cation-permeable channel. Taken together, these data give insight into a unique mechanism for membrane insertion and channel formation, characteristic of the LTX family, and provide the necessary framework for advancing novel therapeutics and biotechnological applications.
#1: ジャーナル: BioRxiv / 年: 2024
タイトル: Molecular mechanism of alpha-latrotoxin action
著者: Klink BU / Alavizargar A / Kalyankumar KS / Chen M / Heuer A / Gatsogiannis C
履歴
登録2024年9月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年10月16日-
マップ公開2024年10月16日-
更新2024年10月16日-
現状2024年10月16日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_51488.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_51488.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 669.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Focussed refinement on alpha-latrotoxin Pore, residues 650-1195, chainD
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.)
0.58 Å/pix.
x 560 pix.
= 324.8 Å		0.58 Å/pix.
x 560 pix.
= 324.8 Å		0.58 Å/pix.
x 560 pix.
= 324.8 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: 0.58 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: 0.0009
最小 - 最大-0.00087755173 - 0.0034784805
平均 (標準偏差)-0.0000069014554 (±0.000073623414)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ560560560
Spacing560560560
セルA=B=C: 324.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_51488_msk_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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追加マップ: Focussed refinement on alpha-latrotoxin Pore, residues 650-1195, chainD,...

ファイルemd_51488_additional_1.map
注釈Focussed refinement on alpha-latrotoxin Pore, residues 650-1195, chainD, sharpened with Relion using B-factor -30
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: Focussed refinement on alpha-latrotoxin Pore, residues 650-1195, chainD,...

ファイルemd_51488_half_map_1.map
注釈Focussed refinement on alpha-latrotoxin Pore, residues 650-1195, chainD, half-map 2
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: Focussed refinement on alpha-latrotoxin Pore, residues 650-1195, chainD,...

ファイルemd_51488_half_map_2.map
注釈Focussed refinement on alpha-latrotoxin Pore, residues 650-1195, chainD, half-map 1
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 : tetrameric complex of alpha-latrotoxin

全体名称: tetrameric complex of alpha-latrotoxin
要素
  • 複合体: tetrameric complex of alpha-latrotoxin
    • タンパク質・ペプチド: alpha-Latrotoxin (Pore)

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超分子 #1: tetrameric complex of alpha-latrotoxin

超分子名称: tetrameric complex of alpha-latrotoxin / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: The sample presents the activated form of latrotoxin derived by cleavage by Furin-like proteases. The complex is in the pore conformation.
由来(天然)生物種: Latrodectus tredecimguttatus (クモ) / 器官: venom gland
分子量理論値: 526 KDa

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分子 #1: alpha-Latrotoxin (Pore)

分子名称: alpha-Latrotoxin (Pore) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: alpha-latrotoxin activated via cleavage by Furin-like proteases
光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Latrodectus tredecimguttatus (クモ) / 器官: venom gland
配列文字列: MISVGEIMER ANHSLVRMRR EGEDLTLEEK AEICSELELQ QKYVDIASNI IGDLSSLPIA GKIAGTIAA AAMTATHVAS GRLDIEQTLL GCSDLPFDQI KEVLENRFNE IDRKLDSHSA A LEEITKLV EKSISVVEKT RKQMNKRFDE VMKSIQDAKV SPIISKINNF ...文字列:
MISVGEIMER ANHSLVRMRR EGEDLTLEEK AEICSELELQ QKYVDIASNI IGDLSSLPIA GKIAGTIAA AAMTATHVAS GRLDIEQTLL GCSDLPFDQI KEVLENRFNE IDRKLDSHSA A LEEITKLV EKSISVVEKT RKQMNKRFDE VMKSIQDAKV SPIISKINNF ARYFDTEKER IR GLKLNDY ILKLEEPNGI LLHFKESRTP TDDSLQAPLF SIIEEGYAVP KSIDDELAFK VLY ALLYGT QTYVSVMFFL LEQYSFLANH YYEKGYLEKY DEYFNSLNNV FLDFKSSLVG TGTS NNEGL LDRVLQVLMT VKNSEFLGLE KNGVDEMLNE KINLFNKIKE EIEGKQKMTL SETPE NFAQ ISFDKDITTP IGDWRDGREV RYAVQYASET LFSKISHWSD PVSVREKACP TLRMPV DQT RRNVLVFRKF DSSKPQLVGE ITPYLSNFID IDRDLYNAAS NPDSAVGFKE FTKLNYD GA NIRATFDHGR TVFHAAAKSG NDKIMFGLTF LAKSTELNQP DKKGYTPIHV AADSGNAG I VNLLIQRGVS INSKTYHFLQ TPLHLAAQRG FVTTFQRLME SPEININERD KDGFTPLHY AIRGGERILE AFLNQISIDV NAKSNTGLTP FHLAIIKNDW PVASTLLGSK KVDINAVDEN NITALHYAA ILGYLETTKQ LINLKEINAN VVSSPGLLSA LHYAILYKHD DVASFLMRSS N VNVNLKAL GGITPLHLAV IQGRKQILSL MFDIGVNIEQ KTDEKYTPLH LAAMSKYPEL IQ ILLDQGS NFEAKTNSGA TPLHLATFKG KSQAALILLN NEVNWRDTDE NGQMPIHGAA MTG LLDVAQ AIISIDATVV DIEDKNSDTP LNLAAQNSHI DVIKYFIDQG ADINTRNKKG LAPL LAFSK KGNLDMVKYL FDKNANVYIA DNDGMNFFYY AVQNGHLNIV KYAMSEKDKF EWSNT DNNR RDECPNEECA ISHFAVCDAV QFDRIEIVKY FVGTLGNFAI CGPLHQAARY GHLDIV KYL VEEEFLSVDG SKTDTPLCYA SENGHFTVVQ YLVSNGAKVN HDCGNGMTAI DKAITKN HL QVVQFLAANG VDFRRKNSRG TTPFLTAVAE NALHIAEYLI REKRQDININ EQNVDKDT A LHLAVYYKNL QMIKLLIKYG IDVTIRNAYD KTALDIAIDA KFSNIVEYLK TKSGKFRRE YKSSYGERSL LQTNQISNFI DRKNIEHDHP LFINADNESS ELFSKTASNI DVIGTLLLID VLIRYFSKQ GYISKESDSA SDGITQAAAL SITEKFEDVL NSLHNESAKE QVDLAEVHGK V YAALKSGR NSQIHQILCS SLNSISTLKP EDMEKLESVI MNSHSSVSLP EVTDSANEAY GE TLHLFGE SCLHSDGILT KKLM

UniProtKB: Alpha-latrotoxin-Lt1a

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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0.5 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
25.0 mMTRIS
150.0 mMsodium chlorideNaCl
0.1 mMcalcium chlorideCaCl2
0.2 mMmagnesium chlorideMgCl2
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 286.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK II
詳細Monodisperse sample after gel filtration.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: TFS FALCON 4i (4k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 3 / 実像数: 90215 / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
詳細: Images were collected in EER mode with 918-1225 frames per movie, from which 49-51 fractions were generated for motion correction. Micrographs were collected at different tilt angles in ten subsets of data.
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.3 µm / 倍率（公称値）: 215000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2436143
詳細: Particles were selected using crYOLO with a generalized picking model, followed by retraining with cleaned particle sets and repicking with a such derived optimized picking model.
初期モデルモデルのタイプ: NONE
詳細: The initial model was generated in RELION using the "3D initial model" function.
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.01) / 使用した粒子像数: 70971
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.01)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.01)
最終 3次元分類クラス数: 4 / 平均メンバー数/クラス: 110290 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.01)

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原子モデル構築 1

初期モデル
Chain詳細
residue_range: 21-360, source_name: AlphaFold, initial_model_type: in silico modelThe initial model of the N-terminus of the pore state was predicted from a tetramer of residues 21-360
residue_range: 21-1195, source_name: AlphaFold, initial_model_type: in silico modelFor the C-terminus of the alpha-latrotoxin Pore, a prediction of a mature full length monomer was used
詳細An Alphafold2 prediction was initially fit into the reconstruction using ChimeraX and then manually refined using Coot and energy minimized using Phenix.
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 89.73 / 当てはまり具合の基準: cross correlation 0.61

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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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