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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6vyk | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of mechanosensitive channel MscS in PC-18:1 nanodiscs | ||||||
要素 | Mechanosensitive channel MscS | ||||||
キーワード | MEMBRANE PROTEIN / Mechanosensitive channel / MscS / Nanodiscs / Lipid | ||||||
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 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å | ||||||
データ登録者 | Zhang, Y. / Daday, C. / Gu, R. / Cox, C.D. / Martinac, B. / Groot, B. / Walz, T. | ||||||
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
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 6vyk.cif.gz | 318.9 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6vyk.ent.gz | 265.4 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6vyk.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 6vyk_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6vyk_full_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | |
XML形式データ | 6vyk_validation.xml.gz | 55.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6vyk_validation.cif.gz | 72 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/vy/6vyk ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/vy/6vyk | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 30922.898 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: mscS, mscS_1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SVH2, UniProt: P0C0S1*PLUS #2: 化合物 | ChemComp-PCW / 研究の焦点であるリガンドがあるか | Y | |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Mechanosensitive channel MscS / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT |
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分子量 | 値: 0.21 MDa / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 7.5 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
急速凍結 | 凍結剤: NITROGEN |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
撮影 | 電子線照射量: 55 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) |
-解析
CTF補正 | タイプ: NONE |
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3次元再構成 | 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 98111 / 対称性のタイプ: POINT |