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- EMDB-41126: Cryo-EM structure of the human CLC-2 chloride channel transmembra... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41126
タイトルCryo-EM structure of the human CLC-2 chloride channel transmembrane domain with bound inhibitor AK-42
マップデータ
試料
  • 複合体: Chloride channel protein 2 with inhibitor AK-42
    • タンパク質・ペプチド: Chloride channel protein 2
  • リガンド: 2-[[2,6-bis(chloranyl)-3-phenylmethoxy-phenyl]amino]pyridine-3-carboxylic acid
  • リガンド: CHLORIDE ION
キーワードChloride / Channel / Inhibitor / Protein / Voltage gated / TRANSPORT PROTEIN-INHIBITOR complex
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of aldosterone biosynthetic process / cell differentiation involved in salivary gland development / astrocyte end-foot / acinar cell differentiation / voltage-gated chloride channel activity / dendritic spine membrane / chloride transport / phagocytosis, engulfment / positive regulation of oligodendrocyte differentiation / chloride channel complex ...regulation of aldosterone biosynthetic process / cell differentiation involved in salivary gland development / astrocyte end-foot / acinar cell differentiation / voltage-gated chloride channel activity / dendritic spine membrane / chloride transport / phagocytosis, engulfment / positive regulation of oligodendrocyte differentiation / chloride channel complex / lung development / Stimuli-sensing channels / myelin sheath / retina development in camera-type eye / basolateral plasma membrane / perikaryon / postsynaptic membrane / axon / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Chloride channel ClC-2 / : / Chloride channel, voltage gated / Chloride channel, core / Voltage gated chloride channel / CBS domain superfamily / CBS domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Chloride channel protein 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.74 Å
データ登録者Xu M / Neelands T / Powers AS / Liu Y / Miller S / Pintilie G / Du Bois J / Dror RO / Chiu W / Maduke M
資金援助 米国, 4件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM079429 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM129541 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS113611 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS125767 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2024
タイトル: CryoEM structures of the human CLC-2 voltage-gated chloride channel reveal a ball-and-chain gating mechanism.
著者: Mengyuan Xu / Torben Neelands / Alexander S Powers / Yan Liu / Steven D Miller / Grigore D Pintilie / J Du Bois / Ron O Dror / Wah Chiu / Merritt Maduke /
要旨: CLC-2 is a voltage-gated chloride channel that contributes to electrical excitability and ion homeostasis in many different tissues. Among the nine mammalian CLC homologs, CLC-2 is uniquely activated ...CLC-2 is a voltage-gated chloride channel that contributes to electrical excitability and ion homeostasis in many different tissues. Among the nine mammalian CLC homologs, CLC-2 is uniquely activated by hyperpolarization, rather than depolarization, of the plasma membrane. The molecular basis for the divergence in polarity of voltage gating among closely related homologs has been a long-standing mystery, in part because few CLC channel structures are available. Here, we report cryoEM structures of human CLC-2 at 2.46 - 2.76 Å, in the presence and absence of the selective inhibitor AK-42. AK-42 binds within the extracellular entryway of the Cl-permeation pathway, occupying a pocket previously proposed through computational docking studies. In the apo structure, we observed two distinct conformations involving rotation of one of the cytoplasmic C-terminal domains (CTDs). In the absence of CTD rotation, an intracellular N-terminal 15-residue hairpin peptide nestles against the TM domain to physically occlude the Cl-permeation pathway. This peptide is highly conserved among species variants of CLC-2 but is not present in other CLC homologs. Previous studies suggested that the N-terminal domain of CLC-2 influences channel properties via a "ball-and-chain" gating mechanism, but conflicting data cast doubt on such a mechanism, and thus the structure of the N-terminal domain and its interaction with the channel has been uncertain. Through electrophysiological studies of an N-terminal deletion mutant lacking the 15-residue hairpin peptide, we support a model in which the N-terminal hairpin of CLC-2 stabilizes a closed state of the channel by blocking the cytoplasmic Cl-permeation pathway.
履歴
登録2023年6月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月31日-
マップ公開2024年1月31日-
更新2024年2月28日-
現状2024年2月28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_41126.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_41126.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

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コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.95 Å/pix.
x 256 pix.
= 242.176 Å		0.95 Å/pix.
x 256 pix.
= 242.176 Å		0.95 Å/pix.
x 256 pix.
= 242.176 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: 0.946 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: 1.2
最小 - 最大-4.701792 - 7.145223
平均 (標準偏差)0.0007636922 (±0.15254693)
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: 242.176 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_41126_half_map_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: #1

ファイルemd_41126_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Chloride channel protein 2 with inhibitor AK-42

全体名称: Chloride channel protein 2 with inhibitor AK-42
要素
  • 複合体: Chloride channel protein 2 with inhibitor AK-42
    • タンパク質・ペプチド: Chloride channel protein 2
  • リガンド: 2-[[2,6-bis(chloranyl)-3-phenylmethoxy-phenyl]amino]pyridine-3-carboxylic acid
  • リガンド: CHLORIDE ION

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超分子 #1: Chloride channel protein 2 with inhibitor AK-42

超分子名称: Chloride channel protein 2 with inhibitor AK-42 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Chloride channel protein 2

分子名称: Chloride channel protein 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 52.390672 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GEDWIFLVLL GLLMALVSWV MDYAIAACLQ AQQWMSRGLN TSILLQYLAW VTYPVVLITF SAGFTQILAP QAVGSGIPEM KTILRGVVL KEYLTLKTFI AKVIGLTCAL GSGMPLGKEG PFVHIASMCA ALLSKFLSLF GGIYENESRN TEMLAAACAV G VGCCFAAP ...文字列:
GEDWIFLVLL GLLMALVSWV MDYAIAACLQ AQQWMSRGLN TSILLQYLAW VTYPVVLITF SAGFTQILAP QAVGSGIPEM KTILRGVVL KEYLTLKTFI AKVIGLTCAL GSGMPLGKEG PFVHIASMCA ALLSKFLSLF GGIYENESRN TEMLAAACAV G VGCCFAAP IGGVLFSIEV TSTFFAVRNY WRGFFAATFS AFIFRVLAVW NRDEETITAL FKTRFRLDFP FDLQELPAFA VI GIASGFG GALFVYLNRK IVQVMRKQKT INRFLMRKRL LFPALVTLLI STLTFPPGFG QFMAGQLSQK ETLVTLFDNR TWV RQGLVE ELEPPSTSQA WNPPRANVFL TLVIFILMKF WMSALATTIP VPCGAFMPVF VIGAAFGRLV GESMAAWFPD GIHT DSSTY RIVPGGYAVV GAAALAGAVT HTVSTAVIVF ELTGQIAHIL PVMIAVILAN AVAQSLQPSL YDSIIRIKKL PYLP

UniProtKB: Chloride channel protein 2

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分子 #2: 2-[[2,6-bis(chloranyl)-3-phenylmethoxy-phenyl]amino]pyridine-3-ca...

分子名称: 2-[[2,6-bis(chloranyl)-3-phenylmethoxy-phenyl]amino]pyridine-3-carboxylic acid
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: GH6
分子量理論値: 389.232 Da
Chemical component information

ChemComp-GH6:
2-[[2,6-bis(chloranyl)-3-phenylmethoxy-phenyl]amino]pyridine-3-carboxylic acid

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分子 #3: CHLORIDE ION

分子名称: CHLORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: CL
分子量理論値: 35.453 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: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE

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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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
実像数: 14300 / 平均露光時間: 5.6 sec. / 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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: 5214695
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 10 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.74 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2) / 使用した粒子像数: 2391813
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)
最終 3次元分類クラス数: 10 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6qvc


Chain - Source name: SwissModel / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 当てはまり具合の基準: Q-score
得られたモデル

PDB-8ta2:
Cryo-EM structure of the human CLC-2 chloride channel transmembrane domain with bound inhibitor AK-42

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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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