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- EMDB-71444: Avian TRPM8 (Parus major) semi-swapped, ligand-free structure at ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-71444
タイトルAvian TRPM8 (Parus major) semi-swapped, ligand-free structure at high pH and 4 degrees Celsius resolved in GDN using cryo-EM
マップデータ
試料
  • 複合体: Homotetrameric complex of Parus major TRPM8 determined in GDN
    • タンパク質・ペプチド: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 8
  • リガンド: [(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phospho ryl]oxy-propan-2-yl] (8Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate
キーワードTRPM8 / transient receptor potential melastatin 8 / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


ligand-gated calcium channel activity / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
TRPM, SLOG domain / : / : / SLOG in TRPM / TRPM2-like domain / 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 8
類似検索 - 構成要素
生物種Parus major (シジュウカラ)
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Choi KY / Lin X / Cheng Y / Julius D
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R35NS105038 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM140847 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2026
タイトル: Structural energetics of cold sensitivity.
著者: Kevin Y Choi / Xiaoxuan Lin / Yifan Cheng / David Julius /
要旨: Thermosensitive transient receptor potential (TRP) ion channels enable somatosensory nerve fibres to detect changes in our thermal environment over a wide physiologic range. In mammals, the menthol ...Thermosensitive transient receptor potential (TRP) ion channels enable somatosensory nerve fibres to detect changes in our thermal environment over a wide physiologic range. In mammals, the menthol receptor, TRPM8, is activated by temperatures below approximately 26 °C and is essential for the perception of cold or chemical cooling agents. A fascinating, yet still unachieved goal is to elucidate mechanisms, both structural and thermodynamic, whereby TRPM8 or other thermosensitive channels are gated by changes in ambient temperature. Recent studies using cryogenic electron microscopy have attempted to address this challenging question but are limited by difficulties in visualizing temperature-evoked conformational sub-states or assessing the energetic landscape governing gating transitions. Here we close this gap by combining cryogenic electron microscopy with hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry to elucidate a mechanism for cold-evoked activation of TRPM8. First, we visualize TRPM8 channels in cellular membranes, where bona fide menthol- and cold-evoked open states are captured. We also identify a new 'semi-swapped' architecture in which interdigitation of channel sub-units is rearranged substantially following repositioning of the S6 transmembrane helix and elements of the pore region. We then use hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry to pinpoint the pore and TRP helices as the regions exhibiting the greatest stimulus-evoked energetic changes that drive channel gating. Specifically, cold-evoked stabilization of the outer pore region repositions the pore lining S6 transmembrane helix while enabling binding of a regulatory lipid to stabilize the open channel. Structural mechanisms associated with activation are validated by comparison of human TRPM8 with the menthol-sensitive but relatively cold-insensitive avian orthologue. We propose a free energy landscape and conformational pathway whereby cold or cooling agents activate this thermosensory receptor.
履歴
登録2025年6月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2026年3月25日-
マップ公開2026年3月25日-
更新2026年4月8日-
現状2026年4月8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_71444.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_71444.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.048 Å		0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.048 Å		0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.048 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: 0.8189 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: 0.25
最小 - 最大-2.1194496 - 3.8440056
平均 (標準偏差)0.005217669 (±0.090060905)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 262.048 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_71444_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: #2

ファイルemd_71444_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_71444_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 : Homotetrameric complex of Parus major TRPM8 determined in GDN

全体名称: Homotetrameric complex of Parus major TRPM8 determined in GDN
要素
  • 複合体: Homotetrameric complex of Parus major TRPM8 determined in GDN
    • タンパク質・ペプチド: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 8
  • リガンド: [(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phospho ryl]oxy-propan-2-yl] (8Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate

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超分子 #1: Homotetrameric complex of Parus major TRPM8 determined in GDN

超分子名称: Homotetrameric complex of Parus major TRPM8 determined in GDN
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Parus major (シジュウカラ)

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分子 #1: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 8

分子名称: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 8
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: Parus major (シジュウカラ)
分子量理論値: 127.217016 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GPGSGSGMRH RRNGNFESSR LLYSSMSRSI DVACSDADLA NFIQENFKKR ECVFFTKDTK SMGNLCKCGY PENQHIEGTQ VNTTEKWNY KKHTKELPTD AFGDIQFENL GKRGKYIRLS CDTDSETLYD LMTQHWHLKT PNLVISVTGG AKNFALKPRM R KIFSRLIY ...文字列:
GPGSGSGMRH RRNGNFESSR LLYSSMSRSI DVACSDADLA NFIQENFKKR ECVFFTKDTK SMGNLCKCGY PENQHIEGTQ VNTTEKWNY KKHTKELPTD AFGDIQFENL GKRGKYIRLS CDTDSETLYD LMTQHWHLKT PNLVISVTGG AKNFALKPRM R KIFSRLIY IAQSKGAWIF TGGTHYGLMK YIGEVVRDNT ISRSSEENVV AIGIAAWGMI SNRETLIRTA DSDGSFLARY IM DDLKRDP LYCLDNNHTH LLLVDNGTHG HPTTEAKVRT QLEKYISERV IPESNYGGKI PIVCFAQGGG KETLKSINVA IKS KIPCVV VEGSGRIADV IASLVEAEGT LASSCVKESL LRFLPRTISR LSEEETESWI KWIKEVLESP HLLTVIKIEE AGDE IVSNA ISFALYKAFS TNEHDRDNWN GQLKLLLEWN QLDLASDEIF TNDRNWESAD LQDVMFTALV KDRPKFVRLF LENGL NLRK FLTTEVLREL YTNNFSSLVF KNLQIAKNSY NDALLTFVWK MVEDFRRGFK RDYKNSKDEM EIQLSEECPI TRHPLQ ALF IWSVLQNKKE LSKVIWEQTR GCTLAALGAS KLLKSMAKVK NDINAAGESE ELANEYETRA VELFTECYSN DEDLAEQ LL TYSCEAWGGS NCLELAVEAR DQQFIAQPGV QNFLSKQWYG EISRDTKNWK IIMCLFFFPL IGCGFISFRK KPVEKSKK L FLYYVSFFTS PFVVFSWNVI FYIAFLLLFA YVLLMDFQKE PTALEIILYV LVFVLLCDEV RQWYMNGSKY FSDLWNVMD TLAIFYFIAG IVFRLHSDES SWYSGRVIFC LDYIVFTLRL IHIFTVSRNL GPKIIMLQRM MIDVFFFLFL FAVWMVAFGV ARQGILRKN EHRWEWIFRS VIYEPYLAMF GQYPDDIDGT TYNFDRCTFS GNESKPLCVE LDANNQPRFP EWITIPLVCI Y MLSTNILL VNLLVAMFGY TVGSVQENND QVWKFQRFFL VQEYCSRLTI PFPFVIFAYI FMVMRKCFKC CCNKESKEPS IC CSRNEDN EILAWEAVMK ENYLVKINTK ANDSSEEMVH RFRQLDAKLS DLKGLLKEIS SKIK

UniProtKB: Transient receptor potential cation channel subfamily M member 8

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分子 #2: [(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tr...

分子名称: [(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phospho ryl]oxy-propan-2-yl] (8Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: PT5
分子量理論値: 1.047088 KDa

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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: 9
構成要素:
濃度式名称
300.0 mMKClpotassium chloride
20.0 mMC4H11NO3TRIS
0.021 mMC56H92O25glyco-disogenin
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 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 / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 15931 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 47.7 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
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

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: Initial model determined ab-initio and used as an initial reference.
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: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4) / 使用した粒子像数: 289726
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4)

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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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