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- EMDB-21651: Structure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21651
タイトルStructure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted in lipid nanodiscs
マップデータcGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted in lipid nanodiscs
試料
  • 複合体: Structure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted in lipid nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: Cyclic nucleotide-gated cation channel
  • リガンド: 1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: 1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE
  • リガンド: SODIUM ION
キーワードIon channel / vision / olfaction / phototransduction / blindness / cyclic nucleotide-gated channel / lipid nanodiscs / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


detection of carbon dioxide / detection of chemical stimulus involved in sensory perception / Activation of the phototransduction cascade / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / VxPx cargo-targeting to cilium / ciliary inversin compartment / multicellular organismal reproductive process / thermosensory behavior / positive regulation of growth rate / G protein-coupled receptor signaling pathway coupled to cGMP nucleotide second messenger ...detection of carbon dioxide / detection of chemical stimulus involved in sensory perception / Activation of the phototransduction cascade / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / VxPx cargo-targeting to cilium / ciliary inversin compartment / multicellular organismal reproductive process / thermosensory behavior / positive regulation of growth rate / G protein-coupled receptor signaling pathway coupled to cGMP nucleotide second messenger / olfactory behavior / intracellular cyclic nucleotide activated cation channel complex / intracellularly cGMP-activated cation channel activity / aerotaxis / chemosensory behavior / intracellularly cAMP-activated cation channel activity / cation channel complex / response to oxygen levels / thermotaxis / non-motile cilium / regulation of neuron differentiation / regulation of axon extension / negative regulation of cGMP-mediated signaling / monoatomic cation transmembrane transport / cGMP binding / voltage-gated potassium channel activity / phototransduction / response to hyperoxia / neuron projection morphogenesis / calcium-mediated signaling / chemotaxis / dendrite / positive regulation of gene expression / protein-containing complex binding / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / identical protein binding / membrane / 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 / : / Potassium channel, voltage-dependent, EAG/ELK/ERG / 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-gated channel, C-terminal leucine zipper domain / C-terminal leucine zipper domain of cyclic nucleotide-gated channels / : / Potassium channel, voltage-dependent, EAG/ELK/ERG / 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
類似検索 - 構成要素
生物種Caenorhabditis elegans (センチュウ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.5 Å
データ登録者Zheng X / Fu Z
資金援助 米国, 中国, 6件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Eye Institute (NIH/NEI)RO1EY027800 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM085234 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM055440 米国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)21625302 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)21573217 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31700647 中国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2020
タイトル: Mechanism of ligand activation of a eukaryotic cyclic nucleotide-gated channel.
著者: Xiangdong Zheng / Ziao Fu / Deyuan Su / Yuebin Zhang / Minghui Li / Yaping Pan / Huan Li / Shufang Li / Robert A Grassucci / Zhenning Ren / Zhengshan Hu / Xueming Li / Ming Zhou / Guohui Li / ...著者: Xiangdong Zheng / Ziao Fu / Deyuan Su / Yuebin Zhang / Minghui Li / Yaping Pan / Huan Li / Shufang Li / Robert A Grassucci / Zhenning Ren / Zhengshan Hu / Xueming Li / Ming Zhou / Guohui Li / Joachim Frank / Jian Yang /
要旨: Cyclic nucleotide-gated (CNG) channels convert cyclic nucleotide (CN) binding and unbinding into electrical signals in sensory receptors and neurons. The molecular conformational changes underpinning ...Cyclic nucleotide-gated (CNG) channels convert cyclic nucleotide (CN) binding and unbinding into electrical signals in sensory receptors and neurons. The molecular conformational changes underpinning ligand activation are largely undefined. We report both closed- and open-state atomic cryo-EM structures of a full-length Caenorhabditis elegans cyclic GMP-activated channel TAX-4, reconstituted in lipid nanodiscs. These structures, together with computational and functional analyses and a mutant channel structure, reveal a double-barrier hydrophobic gate formed by two S6 amino acids in the central cavity. cGMP binding produces global conformational changes that open the cavity gate located ~52 Å away but do not alter the structure of the selectivity filter-the commonly presumed activation gate. Our work provides mechanistic insights into the allosteric gating and regulation of CN-gated and nucleotide-modulated channels and CNG channel-related channelopathies.
履歴
登録2020年4月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年6月3日-
マップ公開2020年6月3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

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.21
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.21
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6wel
  • 表面レベル: 0.21
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_21651.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_21651.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 98.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted in lipid nanodiscs
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.)
1.06 Å/pix.
x 296 pix.
= 313.76 Å		1.06 Å/pix.
x 296 pix.
= 313.76 Å		1.06 Å/pix.
x 296 pix.
= 313.76 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: 1.06 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベルBy EMDB: 0.21 / ムービー #1: 0.21
最小 - 最大-2.3844783 - 3.5539935
平均 (標準偏差)0.0008006836 (±0.07052116)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ296296296
Spacing296296296
セルA=B=C: 313.75998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.061.061.06
M x/y/z296296296
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z313.760313.760313.760
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS296296296
D min/max/mean-2.3843.5540.001

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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 : Structure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted ...

全体名称: Structure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted in lipid nanodiscs
要素
  • 複合体: Structure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted in lipid nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: Cyclic nucleotide-gated cation channel
  • リガンド: 1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: 1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE
  • リガンド: SODIUM ION

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超分子 #1: Structure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted ...

超分子名称: Structure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted in lipid nanodiscs
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Caenorhabditis elegans (センチュウ)

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分子 #1: Cyclic nucleotide-gated cation channel

分子名称: Cyclic nucleotide-gated cation channel / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Caenorhabditis elegans (センチュウ)
分子量理論値: 83.914523 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MSTAEPAPDP TNPSTSGLAP TTNGIGSPPP TASAATKFSI LTKFLRRKNQ VHTTTAQQNE FMQKYMPNGN SNAVQPAATG GQPASSDGG SAIEVPPPKE SYAVRIRKYL ANYTQDPSTD NFYYWTCVVT VAYIYNLLFV IARQVFNDLI GPSSQSLCRF Y NGTLNSTT ...文字列:
MSTAEPAPDP TNPSTSGLAP TTNGIGSPPP TASAATKFSI LTKFLRRKNQ VHTTTAQQNE FMQKYMPNGN SNAVQPAATG GQPASSDGG SAIEVPPPKE SYAVRIRKYL ANYTQDPSTD NFYYWTCVVT VAYIYNLLFV IARQVFNDLI GPSSQSLCRF Y NGTLNSTT QVECTYNMLT NMKEMPTYSQ YPDLGWSKYW HFRMLWVFFD LLMDCVYLID TFLNYRMGYM DQGLVVREAE KV TKAYWQS KQYRIDGISL IPLDYILGWP IPYINWRGLP ILRLNRLIRY KRVRNCLERT ETRSSMPNAF RVVVVVWYIV III HWNACL YFWISEWIGL GTDAWVYGHL NKQSLPDDIT DTLLRRYVYS FYWSTLILTT IGEVPSPVRN IEYAFVTLDL MCGV LIVAT IAGNVGSMIS NMSAARTEFQ NKMDGIKQYM ELRKVSKQLE IRVIKWFDYL WTNKQSLSDQ QVLKVLPDKL QAEIA MQVH FETLRKVRIF QDCEAGLLAE LVLKLQLQVF SPGDFICKKG DIGREMYIVK RGRLQVVDDD GKKVFVTLQE GSVFGE LSI LNIAGSKNGN RRTANVRSVG YTDLFVLSKT DLWNALREYP DARKLLLAKG REILKKDNLL DENAPEEQKT VEEIAEH LN NAVKVLQTRM ARLIVEHSST EGKLMKRIEM LEKHLSRYKA LARRQKTMHG VSIDGGDIST DGVDERVRPP RLRQTKTI D LPTGTESESL LK

UniProtKB: Cyclic nucleotide-gated channel

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分子 #2: 1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 28 / 式: CPL
分子量理論値: 758.06 Da
Chemical component information

ChemComp-CPL:
1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

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分子 #3: 1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE

分子名称: 1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: PX2
分子量理論値: 535.671 Da
Chemical component information

ChemComp-PX2:
1,2-DILAUROYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE

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分子 #4: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1
分子量理論値: 22.99 Da

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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: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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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)
検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 56.45 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
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: 1877870
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5h3o

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C4 (4回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 445131
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

5h3o


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-6wel:
Structure of cGMP-unbound F403V/V407A mutant TAX-4 reconstituted in lipid nanodiscs

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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)

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  • 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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