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- EMDB-51494: Prepore state of alpha-Latrotoxin (hybrid map) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-51494
タイトルPrepore state of alpha-Latrotoxin (hybrid map)
マップデータPhenix Hybrid map calculated from 20 individual maps from consensus and focussed refinements
試料
  • 複合体: tetrameric complex of alpha-latrotoxin
    • タンパク質・ペプチド: Alpha-latrotoxin-Lt1a
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: 2.7 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5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11月6日-
現状2024年11月6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_51494.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_51494.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Phenix Hybrid map calculated from 20 individual maps from consensus and focussed refinements
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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
1.16 Å/pix.
x 280 pix.
= 324.8 Å		1.16 Å/pix.
x 280 pix.
= 324.8 Å		1.16 Å/pix.
x 280 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: 1.16 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: 4.2
最小 - 最大-38.633366000000002 - 56.782620000000001
平均 (標準偏差)-0.090157665 (±1.2716445)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
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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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-Lt1a

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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 prepore 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-Lt1a

分子名称: Alpha-latrotoxin-Lt1a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: alpha-latrotoxin activated via cleavage by Furin-like proteases
コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Latrodectus tredecimguttatus (クモ) / 器官: venom gland
分子量理論値: 157.044297 KDa
配列文字列: MISVGEIMER ANHSLVRMRR EGEDLTLEEK AEICSELELQ QKYVDIASNI IGDLSSLPIA GKIAGTIAAA AMTATHVASG RLDIEQTLL GCSDLPFDQI KEVLENRFNE IDRKLDSHSA ALEEITKLVE KSISVVEKTR KQMNKRFDEV MKSIQDAKVS P IISKINNF ...文字列:
MISVGEIMER ANHSLVRMRR EGEDLTLEEK AEICSELELQ QKYVDIASNI IGDLSSLPIA GKIAGTIAAA AMTATHVASG RLDIEQTLL GCSDLPFDQI KEVLENRFNE IDRKLDSHSA ALEEITKLVE KSISVVEKTR KQMNKRFDEV MKSIQDAKVS P IISKINNF ARYFDTEKER IRGLKLNDYI LKLEEPNGIL LHFKESRTPT DDSLQAPLFS IIEEGYAVPK SIDDELAFKV LY ALLYGTQ TYVSVMFFLL EQYSFLANHY YEKGYLEKYD EYFNSLNNVF LDFKSSLVGT GTSNNEGLLD RVLQVLMTVK NSE FLGLEK NGVDEMLNEK INLFNKIKEE IEGKQKMTLS ETPENFAQIS FDKDITTPIG DWRDGREVRY AVQYASETLF SKIS HWSDP VSVREKACPT LRMPVDQTRR NVLVFRKFDS SKPQLVGEIT PYLSNFIDID RDLYNAASNP DSAVGFKEFT KLNYD GANI RATFDHGRTV FHAAAKSGND KIMFGLTFLA KSTELNQPDK KGYTPIHVAA DSGNAGIVNL LIQRGVSINS KTYHFL QTP LHLAAQRGFV TTFQRLMESP EININERDKD GFTPLHYAIR GGERILEAFL NQISIDVNAK SNTGLTPFHL AIIKNDW PV ASTLLGSKKV DINAVDENNI TALHYAAILG YLETTKQLIN LKEINANVVS SPGLLSALHY AILYKHDDVA SFLMRSSN V NVNLKALGGI TPLHLAVIQG RKQILSLMFD IGVNIEQKTD EKYTPLHLAA MSKYPELIQI LLDQGSNFEA KTNSGATPL HLATFKGKSQ AALILLNNEV NWRDTDENGQ MPIHGAAMTG LLDVAQAIIS IDATVVDIED KNSDTPLNLA AQNSHIDVIK YFIDQGADI NTRNKKGLAP LLAFSKKGNL DMVKYLFDKN ANVYIADNDG MNFFYYAVQN GHLNIVKYAM SEKDKFEWSN T DNNRRDEC PNEECAISHF AVCDAVQFDR IEIVKYFVGT LGNFAICGPL HQAARYGHLD IVKYLVEEEF LSVDGSKTDT PL CYASENG HFTVVQYLVS NGAKVNHDCG NGMTAIDKAI TKNHLQVVQF LAANGVDFRR KNSRGTTPFL TAVAENALHI AEY LIREKR QDININEQNV DKDTALHLAV YYKNLQMIKL LIKYGIDVTI RNAYDKTALD IAIDAKFSNI VEYLKTKSGK FRRE YKSSY GERSLLQTNQ ISNFIDRKNI EHDHPLFINA DNESSELFSK TASNIDVIGT LLLIDVLIRY FSKQGYISKE SDSAS DGIT QAAALSITEK FEDVLNSLHN ESAKEQVDLA EVHGKVYAAL KSGRNSQIHQ ILCSSLNSIS TLKPEDMEKL ESVIMN SHS SVSLPEVTDS ANEAYGETLH LFGESCLHSD GILTKKLM

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
グリッドモデル: UltrAuFoil R2/2 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 90 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
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) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 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)
詳細: For the final reconstruction, Multibody-refinement, as implemented in Relion was performed, with a total of 8 independent bodies.
使用した粒子像数: 442105
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: 442105 / 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 - Residue range: 21-1195 / Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
詳細: The initial model was predicted from the monomeric, mature latrotoxin
詳細An Alphafold2 prediction was initially fit into the reconstructiuon 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: 116 / 当てはまり具合の基準: cross correlation 0.72
得られたモデル

PDB-9go9:
Prepore state of alpha-Latrotoxin

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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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