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万見
- PDB-6cpv: MicroED structure of NaK ion channel reveals a process of Na+ par... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6cpv
タイトルMicroED structure of NaK ion channel reveals a process of Na+ partition into the selectivity filter
要素Potassium channel protein
キーワードTRANSPORT PROTEIN / ion channel / NaK
機能・相同性
機能・相同性情報


potassium channel activity / identical protein binding / membrane / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Two pore domain potassium channel / Helix Hairpins - #70 / Potassium channel domain / Ion channel / Helix Hairpins / Orthogonal Bundle / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
Transporter / Potassium channel protein
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus cereus (バクテリア)
手法電子線結晶学 / 分子置換 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.5002 Å
データ登録者Liu, S. / Gonen, T.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI)1 米国
引用ジャーナル: Commun Biol / 年: 2018
タイトル: MicroED structure of the NaK ion channel reveals a Na partition process into the selectivity filter.
著者: Shian Liu / Tamir Gonen /
要旨: Sodium (Na) is a ubiquitous and important inorganic salt mediating many critical biological processes such as neuronal excitation, signaling, and facilitation of various transporters. The hydration ...Sodium (Na) is a ubiquitous and important inorganic salt mediating many critical biological processes such as neuronal excitation, signaling, and facilitation of various transporters. The hydration states of Na are proposed to play critical roles in determining the conductance and the selectivity of Na channels, yet they are rarely captured by conventional structural biology means. Here we use the emerging cryo-electron microscopy (cryoEM) method micro-electron diffraction (MicroED) to study the structure of a prototypical tetrameric Na-conducting channel, NaK, to 2.5 Å resolution from nano-crystals. Two new conformations at the external site of NaK are identified, allowing us to visualize a partially hydrated Na ion at the entrance of the channel pore. A process of dilation coupled with Na movement is identified leading to valuable insights into the mechanism of ion conduction and gating. This study lays the ground work for future studies using MicroED in membrane protein biophysics.
履歴
登録2018年3月14日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02018年9月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年11月20日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.22023年10月4日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Derived calculations / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_struct_conn_angle / struct_conn
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_auth_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_auth_comp_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_auth_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_atom_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_comp_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr2_auth_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr2_auth_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr2_label_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_auth_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_auth_comp_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_auth_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_atom_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_comp_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_symmetry / _pdbx_struct_conn_angle.value / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr1_label_seq_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_atom_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id / _struct_conn.ptnr2_symmetry

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構造の表示

ムービー
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構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Potassium channel protein
B: Potassium channel protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)21,80715
ポリマ－21,4132
非ポリマー39413
水724
1
A: Potassium channel protein
ヘテロ分子

A: Potassium channel protein
ヘテロ分子

A: Potassium channel protein
ヘテロ分子

A: Potassium channel protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)44,03540
ポリマ－42,8264
非ポリマー1,20836
水724
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation2_555-x,-y,z1
crystal symmetry operation3_555-y,x,z1
crystal symmetry operation4_555y,-x,z1
Buried area9320 Å2
ΔGint-182 kcal/mol
Surface area17310 Å2
手法PISA
2
B: Potassium channel protein
ヘテロ分子

B: Potassium channel protein
ヘテロ分子

B: Potassium channel protein
ヘテロ分子

B: Potassium channel protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)43,19420
ポリマ－42,8264
非ポリマー36816
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation2_555-x,-y,z1
crystal symmetry operation3_555-y,x,z1
crystal symmetry operation4_555y,-x,z1
Buried area7910 Å2
ΔGint-119 kcal/mol
Surface area19700 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)68.072, 68.072, 89.300
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 90.00, 90.00
Int Tables number79
Space group name H-MI4
Components on special symmetry positions
IDモデル要素
11A-201-

NA

21A-202-

NA

31A-203-

NA

41A-204-

NA

51A-205-

NA

61A-206-

NA

71A-207-

NA

81A-208-

NA

91B-201-

NA

101B-202-

NA

111B-203-

NA

121B-204-

NA

-
要素

#1: タンパク質 Potassium channel protein / Transporter / Voltage-gated potassium channel


分子量: 10706.538 Da / 分子数: 2 / 断片: UNP residues 19-110 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus cereus (バクテリア)
遺伝子: A9485_19160, B4155_3291, BACERE00184_02078, CN419_22740, CN950_06075, CN980_22870, COI98_17615, COK18_26145, CON37_12595
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A164U772, UniProt: Q81HW2*PLUS
#2: 化合物
ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na
#3: 化合物 ChemComp-MPD / (4S)-2-METHYL-2,4-PENTANEDIOL / (S)-2-メチル-2,4-ペンタンジオ-ル


分子量: 118.174 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H14O2 / コメント: 沈殿剤*YM
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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実験情報

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実験

実験手法: 電子線結晶学
EM実験試料の集合状態: 3D ARRAY / ３次元再構成法: 電子線結晶学

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試料調製

構成要素名称: NaK / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Bacillus cereus (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

-
データ収集

実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TECNAI F20
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: DIFFRACTION
撮影電子線照射量: 0.1 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: TVIPS TEMCAM-F416 (4k x 4k)
EM回折カメラ長: 1750 mm
EM回折 シェル解像度: 2.5002→3.1486 Å / フーリエ空間範囲: 0.76 % / 多重度: 4.1 / 構造因子数: 2685 / 位相残差: 22.68 °
EM回折 統計フーリエ空間範囲: 81.7 % / 再高解像度: 2.5002 Å / 測定した強度の数: 27479 / 構造因子数: 5643 / 位相誤差: 20.27 ° / 位相残差: 20.27 ° / 位相誤差の除外基準: 0 / Rmerge: 0.206 / Rsym: 0.206

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX(1.12_2829: ???)精密化
Aimless0.5.32データスケーリング
iMOSFLM7.1.0データ削減
PHASER位相決定
EM 3D crystal entity∠α: 90 ° / ∠β: 90 ° / ∠γ: 90 ° / A: 68.0716 Å / B: 68.0716 Å / C: 89.3 Å / 空間群名: I4 / 空間群番号: 79
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 2.5002 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / 対称性のタイプ: 3D CRYSTAL
原子モデル構築B value: 41
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: PDB entry 3E89

3e89


解像度: 2.5→21.992 Å / SU ML: 0.37 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 1.41 / 位相誤差: 20.26
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2632 283 4.89 %
Rwork0.2183 --
obs0.2205 5793 81.68 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_bond_d0.0021513
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_angle_d0.4122066
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_dihedral_angle_d9.508859
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_chiral_restr0.036258
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_plane_restr0.002249
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.5002-3.14860.32511350.26562550ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY76
3.1486-21.99250.23781480.20132960ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY87

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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)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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