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- EMDB-44361: Cryo-EM structure of the human TRPM4 channel subunit in complex w... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44361
タイトルCryo-EM structure of the human TRPM4 channel subunit in complex with calcium 37 degrees Celsius
マップデータ
試料
  • 複合体: human TRPM4 channel subunit in complex with calcium 37 degrees Celsius
    • タンパク質・ペプチド: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 4
  • リガンド: CALCIUM ION
キーワードion channel / TRP channel / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of atrial cardiac muscle cell action potential / positive regulation of regulation of vascular associated smooth muscle cell membrane depolarization / sodium channel complex / regulation of T cell cytokine production / membrane depolarization during AV node cell action potential / membrane depolarization during bundle of His cell action potential / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / ligand-gated calcium channel activity / negative regulation of bone mineralization / sodium ion import across plasma membrane ...positive regulation of atrial cardiac muscle cell action potential / positive regulation of regulation of vascular associated smooth muscle cell membrane depolarization / sodium channel complex / regulation of T cell cytokine production / membrane depolarization during AV node cell action potential / membrane depolarization during bundle of His cell action potential / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / ligand-gated calcium channel activity / negative regulation of bone mineralization / sodium ion import across plasma membrane / calcium-activated cation channel activity / regulation of ventricular cardiac muscle cell action potential / sodium channel activity / inorganic cation transmembrane transport / TRP channels / dendritic cell chemotaxis / cellular response to ATP / positive regulation of heart rate / regulation of heart rate by cardiac conduction / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / protein sumoylation / positive regulation of fat cell differentiation / negative regulation of osteoblast differentiation / positive regulation of vasoconstriction / positive regulation of adipose tissue development / calcium-mediated signaling / calcium ion transmembrane transport / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / positive regulation of canonical Wnt signaling pathway / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / protein homotetramerization / adaptive immune response / calmodulin binding / neuronal cell body / calcium ion binding / positive regulation of cell population proliferation / Golgi apparatus / endoplasmic reticulum / nucleoplasm / ATP binding / membrane / identical protein binding / plasma membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
TRPM, SLOG domain / SLOG in TRPM / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Transient receptor potential cation channel subfamily M member 4
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: 3.0 Å
データ登録者Hu J / Lu W / Du J
資金援助 米国, 9件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)R01HL153219 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R01NS112363 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R01NS111031 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R01NS129804 米国
McKnight FoundationMcKnight Scholar Award 米国
Simons FoundationKlingenstein-Simon Scholar 米国
Alfred P. Sloan FoundationSloan Research Fellowship 米国
The Pew Charitable TrustsPew Scholar 米国
American Heart Association24POST1196982 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Physiological temperature drives TRPM4 ligand recognition and gating.
著者: Jinhong Hu / Sung Jin Park / Tyler Walter / Ian J Orozco / Garrett O'Dea / Xinyu Ye / Juan Du / Wei Lü /
要旨: Temperature profoundly affects macromolecular function, particularly in proteins with temperature sensitivity. However, its impact is often overlooked in biophysical studies that are typically ...Temperature profoundly affects macromolecular function, particularly in proteins with temperature sensitivity. However, its impact is often overlooked in biophysical studies that are typically performed at non-physiological temperatures, potentially leading to inaccurate mechanistic and pharmacological insights. Here we demonstrate temperature-dependent changes in the structure and function of TRPM4, a temperature-sensitive Ca-activated ion channel. By studying TRPM4 prepared at physiological temperature using single-particle cryo-electron microscopy, we identified a 'warm' conformation that is distinct from those observed at lower temperatures. This conformation is driven by a temperature-dependent Ca-binding site in the intracellular domain, and is essential for TRPM4 function in physiological contexts. We demonstrated that ligands, exemplified by decavanadate (a positive modulator) and ATP (an inhibitor), bind to different locations of TRPM4 at physiological temperatures than at lower temperatures, and that these sites have bona fide functional relevance. We elucidated the TRPM4 gating mechanism by capturing structural snapshots of its different functional states at physiological temperatures, revealing the channel opening that is not observed at lower temperatures. Our study provides an example of temperature-dependent ligand recognition and modulation of an ion channel, underscoring the importance of studying macromolecules at physiological temperatures. It also provides a potential molecular framework for deciphering how thermosensitive TRPM channels perceive temperature changes.
履歴
登録2024年4月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年5月15日-
マップ公開2024年5月15日-
更新2024年6月26日-
現状2024年6月26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_44361.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_44361.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 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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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 384 pix.
= 317.952 Å		0.83 Å/pix.
x 384 pix.
= 317.952 Å		0.83 Å/pix.
x 384 pix.
= 317.952 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: 0.828 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: 0.01
最小 - 最大-0.015822781 - 0.044697292
平均 (標準偏差)-0.00008863141 (±0.001172549)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 317.952 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_44361_additional_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_44361_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: #2

ファイルemd_44361_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 : human TRPM4 channel subunit in complex with calcium 37 degrees Celsius

全体名称: human TRPM4 channel subunit in complex with calcium 37 degrees Celsius
要素
  • 複合体: human TRPM4 channel subunit in complex with calcium 37 degrees Celsius
    • タンパク質・ペプチド: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 4
  • リガンド: CALCIUM ION

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超分子 #1: human TRPM4 channel subunit in complex with calcium 37 degrees Celsius

超分子名称: human TRPM4 channel subunit in complex with calcium 37 degrees Celsius
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: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 4

分子名称: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 4
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 134.456484 KDa
組換発現生物種: Mammalia (両生類)
配列文字列: MVVPEKEQSW IPKIFKKKTC TTFIVDSTDP GGTLCQCGRP RTAHPAVAME DAFGAAVVTV WDSDAHTTEK PTDAYGELDF TGAGRKHSN FLRLSDRTDP AAVYSLVTRT WGFRAPNLVV SVLGGSGGPV LQTWLQDLLR RGLVRAAQST GAWIVTGGLH T GIGRHVGV ...文字列:
MVVPEKEQSW IPKIFKKKTC TTFIVDSTDP GGTLCQCGRP RTAHPAVAME DAFGAAVVTV WDSDAHTTEK PTDAYGELDF TGAGRKHSN FLRLSDRTDP AAVYSLVTRT WGFRAPNLVV SVLGGSGGPV LQTWLQDLLR RGLVRAAQST GAWIVTGGLH T GIGRHVGV AVRDHQMAST GGTKVVAMGV APWGVVRNRD TLINPKGSFP ARYRWRGDPE DGVQFPLDYN YSAFFLVDDG TH GCLGGEN RFRLRLESYI SQQKTGVGGT GIDIPVLLLL IDGDEKMLTR IENATQAQLP CLLVAGSGGA ADCLAETLED TLA PGSGGA RQGEARDRIR RFFPKGDLEV LQAQVERIMT RKELLTVYSS EDGSEEFETI VLKALVKACG SSEASAYLDE LRLA VAWNR VDIAQSELFR GDIQWRSFHL EASLMDALLN DRPEFVRLLI SHGLSLGHFL TPMRLAQLYS AAPSNSLIRN LLDQA SHSA GTKAPALKGG AAELRPPDVG HVLRMLLGKM CAPRYPSGGA WDPHPGQGFG ESMYLLSDKA TSPLSLDAGL GQAPWS DLL LWALLLNRAQ MAMYFWEMGS NAVSSALGAC LLLRVMARLE PDAEEAARRK DLAFKFEGMG VDLFGECYRS SEVRAAR LL LRRCPLWGDA TCLQLAMQAD ARAFFAQDGV QSLLTQKWWG DMASTTPIWA LVLAFFCPPL IYTRLITFRK SEEEPTRE E LEFDMDSVIN GEGPVGTADP AEKTPLGVPR QSGRPGCCGG RCGGRRCLRR WFHFWGAPVT IFMGNVVSYL LFLLLFSRV LLVDFQPAPP GSLELLLYFW AFTLLCEELR QGLSGGGGSL ASGGPGPGHA SLSQRLRLYL ADSWNQCDLV ALTCFLLGVG CRLTPGLYH LGRTVLCIDF MVFTVRLLHI FTVNKQLGPK IVIVSKMMKD VFFFLFFLGV WLVAYGVATE GLLRPRDSDF P SILRRVFY RPYLQIFGQI PQEDMDVALM EHSNCSSEPG FWAHPPGAQA GTCVSQYANW LVVLLLVIFL LVANILLVNL LI AMFSYTF GKVQGNSDLY WKAQRYRLIR EFHSRPALAP PFIVISHLRL LLRQLCRRPR SPQPSSPALE HFRVYLSKEA ERK LLTWES VHKENFLLAR ARDKRESDSE RLKRTSQKVD LALKQLGHIR EYEQRLKVLE REVQQCSRVL GWVAEALSRS ALLP PGGPP PPDLPGSKD

UniProtKB: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 4

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分子 #2: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 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: 8
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: GATAN K3 (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
最大 デフォーカス（公称値）: 1.9000000000000001 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 389000
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://pdbjlvh1.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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