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万見
- EMDB-27337: Open MscS in PC14.1 Nanodiscs -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27337
タイトルOpen MscS in PC14.1 Nanodiscs
マップデータOpen Wild-Type MscS in a PC14.1 Nanodisc
試料
  • 複合体: MscS
    • タンパク質・ペプチド: Mechanosensitive channel MscS
キーワードmechanosensitive / ion / channel / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


mechanosensitive monoatomic ion channel activity / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Mechanosensitive ion channel MscS, archaea/bacteria type / Conserved TM helix / Mechanosensitive ion channel, conserved TM helix / : / : / Mechanosensitive ion channel MscS, C-terminal / Mechanosensitive ion channel, transmembrane helices 2/3 / Mechanosensitive ion channel MscS, conserved site / Uncharacterized protein family UPF0003 signature. / Mechanosensitive ion channel MscS, C-terminal ...Mechanosensitive ion channel MscS, archaea/bacteria type / Conserved TM helix / Mechanosensitive ion channel, conserved TM helix / : / : / Mechanosensitive ion channel MscS, C-terminal / Mechanosensitive ion channel, transmembrane helices 2/3 / Mechanosensitive ion channel MscS, conserved site / Uncharacterized protein family UPF0003 signature. / Mechanosensitive ion channel MscS, C-terminal / Mechanosensitive ion channel MscS, transmembrane-2 / Mechanosensitive ion channel MscS / Mechanosensitive ion channel, beta-domain / Mechanosensitive ion channel MscS, beta-domain superfamily / LSM domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Small-conductance mechanosensitive channel
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Reddy BG / Bavi N / Perozo E
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM133191 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2023
タイトル: State-specific morphological deformations of the lipid bilayer explain mechanosensitive gating of MscS ion channels.
著者: Yein Christina Park / Bharat Reddy / Navid Bavi / Eduardo Perozo / José D Faraldo-Gómez /
要旨: The force-from-lipids hypothesis of cellular mechanosensation posits that membrane channels open and close in response to changes in the physical state of the lipid bilayer, induced for example by ...The force-from-lipids hypothesis of cellular mechanosensation posits that membrane channels open and close in response to changes in the physical state of the lipid bilayer, induced for example by lateral tension. Here, we investigate the molecular basis for this transduction mechanism by studying the mechanosensitive ion channel MscS from Escherichia coli and its eukaryotic homolog MSL1 from Arabidopsis thaliana. First, we use single-particle cryo-electron microscopy to determine the structure of a novel open conformation of wild-type MscS, stabilized in a thinned lipid nanodisc. Compared with the closed state, the structure shows a reconfiguration of helices TM1, TM2, and TM3a, and widening of the central pore. Based on these structures, we examined how the morphology of the membrane is altered upon gating, using molecular dynamics simulations. The simulations reveal that closed-state MscS causes drastic protrusions in the inner leaflet of the lipid bilayer, both in the absence and presence of lateral tension, and for different lipid compositions. These deformations arise to provide adequate solvation to hydrophobic crevices under the TM1-TM2 hairpin, and clearly reflect a high-energy conformation for the membrane, particularly under tension. Strikingly, these protrusions are largely eradicated upon channel opening. An analogous computational study of open and closed MSL1 recapitulates these findings. The gating equilibrium of MscS channels thus appears to be dictated by opposing conformational preferences, namely those of the lipid membrane and of the protein structure. We propose a membrane deformation model of mechanosensation, which posits that tension shifts the gating equilibrium towards the conductive state not because it alters the mode in which channel and lipids interact, but because it increases the energetic cost of the morphological perturbations in the membrane required by the closed state.
履歴
登録2022年6月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年2月15日-
マップ公開2023年2月15日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12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_27337.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_27337.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Open Wild-Type MscS in a PC14.1 Nanodisc
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 256 pix.
= 272.128 Å		1.06 Å/pix.
x 256 pix.
= 272.128 Å		1.06 Å/pix.
x 256 pix.
= 272.128 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: 1.063 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: 0.002
最小 - 最大-0.011464948 - 0.027462557
平均 (標準偏差)0.0000049634154 (±0.0009859785)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 272.128 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_27337_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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ハーフマップ: Half 2

ファイルemd_27337_half_map_1.map
注釈Half 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)

-
ハーフマップ: Half 1

ファイルemd_27337_half_map_2.map
注釈Half 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 : MscS

全体名称: MscS
要素
  • 複合体: MscS
    • タンパク質・ペプチド: Mechanosensitive channel MscS

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超分子 #1: MscS

超分子名称: MscS / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)

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分子 #1: Mechanosensitive channel MscS

分子名称: Mechanosensitive channel MscS / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
分子量理論値: 30.278182 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
配列文字列: MEDLNVVDSI NGAGSWLVAN QALLLSYAVN IVAALAIIIV GLIIARMISN AVNRLMISRK IDATVADFLS ALVRYGIIAF TLIAALGRV GVQTASVIAV LGAAGLAVGL ALQGSLSNLA AGVLLVMFRP FRAGEYVDLG GVAGTVLSVQ IFSTTMRTAD G KIIVIPNG ...文字列:
MEDLNVVDSI NGAGSWLVAN QALLLSYAVN IVAALAIIIV GLIIARMISN AVNRLMISRK IDATVADFLS ALVRYGIIAF TLIAALGRV GVQTASVIAV LGAAGLAVGL ALQGSLSNLA AGVLLVMFRP FRAGEYVDLG GVAGTVLSVQ IFSTTMRTAD G KIIVIPNG KIIAGNIINF SREPVRRNEF IIGVAYDSDI DQVKQILTNI IQSEDRILKD REMTVRLNEL GASSINFVVR VW SNSGDLQ NVYWDVLERI KREFDAAGIS FPYPQMDVNF KRV

UniProtKB: Small-conductance mechanosensitive channel

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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
グリッドモデル: Quantifoil / 材質: COPPER / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 22C. Blot Force 3 for 3 seconds. Double application with a blotting between applications..

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 50.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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

初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

20508


詳細: Closed State
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 43929
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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