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- PDB-6eo1: The electron crystallography structure of the cAMP-bound potassiu... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6eo1
タイトルThe electron crystallography structure of the cAMP-bound potassium channel MloK1 (PCO-refined)
要素Cyclic nucleotide-gated potassium channel mll3241
キーワードMEMBRANE PROTEIN / MloK1 / MlotiK1 / potassium channel / CNBD / cytoplasmic domains / PCO refinement
機能・相同性
機能・相同性情報


intracellular cyclic nucleotide activated cation channel complex / intracellularly cGMP-activated cation channel activity / intracellularly cAMP-activated cation channel activity / potassium channel activity / cGMP binding / cAMP binding / protein-containing complex binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Cyclic nucleotide-regulated ion channel, N-terminal / Cyclic nucleotide-binding domain signature 2. / Cyclic nucleotide-binding domain signature 1. / Cyclic nucleotide-binding, conserved site / Ion channel / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily ...Cyclic nucleotide-regulated ion channel, N-terminal / Cyclic nucleotide-binding domain signature 2. / Cyclic nucleotide-binding domain signature 1. / Cyclic nucleotide-binding, conserved site / Ion channel / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily / RmlC-like jelly roll fold / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
: / Cyclic nucleotide-gated potassium channel mll3241
類似検索 - 構成要素
生物種Mesorhizobium loti MAFF303099 (根粒菌)
手法電子線結晶学 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.5 Å
データ登録者Kowal, J. / Biyani, N. / Chami, M. / Scherer, S. / Rzepiela, A. / Baumgartner, P. / Upadhyay, V. / Nimigean, C. / Stahlberg, H.
資金援助 スイス, 1件
組織認可番号国
Swiss National Science Foundation315230_146929, 205320_144427 スイス
引用ジャーナル: Structure / 年: 2018
タイトル: High-Resolution Cryoelectron Microscopy Structure of the Cyclic Nucleotide-Modulated Potassium Channel MloK1 in a Lipid Bilayer.
著者: Julia Kowal / Nikhil Biyani / Mohamed Chami / Sebastian Scherer / Andrzej J Rzepiela / Paul Baumgartner / Vikrant Upadhyay / Crina M Nimigean / Henning Stahlberg /
要旨: Eukaryotic cyclic nucleotide-modulated channels perform their diverse physiological roles by opening and closing their pores to ions in response to cyclic nucleotide binding. We here present a ...Eukaryotic cyclic nucleotide-modulated channels perform their diverse physiological roles by opening and closing their pores to ions in response to cyclic nucleotide binding. We here present a structural model for the cyclic nucleotide-modulated potassium channel homolog from Mesorhizobium loti, MloK1, determined from 2D crystals in the presence of lipids. Even though crystals diffract electrons to only ∼10 Å, using cryoelectron microscopy (cryo-EM) and recently developed computational methods, we have determined a 3D map of full-length MloK1 in the presence of cyclic AMP (cAMP) at ∼4.5 Å isotropic 3D resolution. The structure provides a clear picture of the arrangement of the cyclic nucleotide-binding domains with respect to both the pore and the putative voltage sensor domains when cAMP is bound, and reveals a potential gating mechanism in the context of the lipid-embedded channel.
履歴
登録2017年10月8日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02017年12月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年1月10日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.year
改定 1.22024年5月15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 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model / struct_conn
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _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_label_seq_id

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-3907
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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: Cyclic nucleotide-gated potassium channel mll3241
B: Cyclic nucleotide-gated potassium channel mll3241
C: Cyclic nucleotide-gated potassium channel mll3241
D: Cyclic nucleotide-gated potassium channel mll3241
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)151,1436
ポリマ－151,0654
非ポリマー782
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area14990 Å2
ΔGint-107 kcal/mol
Surface area73090 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)252.450, 252.450, 209.000
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 90.00, 90.00
Int Tables number1
Space group name H-MP1

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要素

#1: タンパク質
Cyclic nucleotide-gated potassium channel mll3241 / MlotiK1 channel


分子量: 37766.297 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mesorhizobium loti MAFF303099 (根粒菌)
遺伝子: mll3241 / 器官: Membrane / プラスミド: pASK90 / Cell (発現宿主): E. coli / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q98GN8
#2: 化合物 ChemComp-K / POTASSIUM ION / カリウムカチオン


分子量: 39.098 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: K

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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: 2D ARRAY / ３次元再構成法: 電子線結晶学
結晶の対称性∠γ: 90 ° / C sampling length: 135 Å / A: 135 Å / B: 135 Å / C: 200 Å / Space group name H-M: P4212

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試料調製

構成要素名称: MloK1 tetramer / タイプ: COMPLEX
詳細: Cyclic nucleotide-modulated potassium channel in the presence of cAMP ligand, reconstituted into 2D lipid membrane crystals.
Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.148 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Mesorhizobium loti (根粒菌) / 器官: Membrane
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / プラスミド: pASK90
EM crystal formation装置: dialysis buttons / Atmosphere: dialysis buffer
詳細: DM solubilized MloK1 sample was mixed with E. coli polar lipid extract (Avanti Polar Lipids) at a lipid to protein ratio of 0.8 and dialyzed against detergent free buffer. 2D crystals of the ...詳細: DM solubilized MloK1 sample was mixed with E. coli polar lipid extract (Avanti Polar Lipids) at a lipid to protein ratio of 0.8 and dialyzed against detergent free buffer. 2D crystals of the lipid embedded protein were obtained within 5 days.
Lipid mixture: E.coli polar lipids / Lipid protein ratio: 0.8 / 温度: 293 K / Time: 5 DAY
緩衝液pH: 7.6
詳細: 20 mM KCl, 20 mM Tris-HCl pH 7.6, 1 mM BaCl2, 1 mM EDTA, 0.2 mM cAMP
試料濃度: 0.7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R3.5/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 293 K / 詳細: 3.5 second-blotting

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データ収集

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS / 詳細: pixel size 1.3 A/pix
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 50000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 4300 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 750 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 16 sec. / 電子線照射量: 45 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 30 / 実像数: 346
詳細: Each image was dose-fractionated in 40 frames (16 sec in total, 0.4-sec frames). The dose rate was set to ~5 counts/sec/physical-pixel (~2.8 e-/s/A2)leading to a total dose of ~45 e-/A2. Pixel size was 1.3A/pix.
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター 上限: 20 eV / エネルギーフィルター 下限: 0 eV
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40
EM回折カメラ長: 800 mm / Tilt angle list: 0, 55
EM回折 シェル解像度: 4.5→6 Å / フーリエ空間範囲: 100 % / 多重度: 300 / 構造因子数: 6901357 / 位相残差: 99 °
EM回折 統計詳細: Image processing was done with FOCUS (formerly 2dx), available at FOCUS-EM.org. Arheit et al., 2013a; Arheit et al., 2013b; Arheit et al., 2013c; Gipson et al., 2008; Gipson et al., 2007; ...詳細: Image processing was done with FOCUS (formerly 2dx), available at FOCUS-EM.org. Arheit et al., 2013a; Arheit et al., 2013b; Arheit et al., 2013c; Gipson et al., 2008; Gipson et al., 2007; Gipson et al., 2011; Biyani et al., 2017. Rsym, Rmerge, and phase errors are not available.
フーリエ空間範囲: 100 % / 再高解像度: 4.5 Å / 測定した強度の数: 6361 / 構造因子数: 6901357 / 位相誤差: 99 ° / 位相残差: 99 ° / 位相誤差の除外基準: 99 / Rmerge: 99 / Rsym: 99

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.10.1_2155: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1FOCUS1画像取得
32.1CTF補正MotionCor 2.1
6Rosettaモデルフィッティング
8PHENIXモデル精密化
画像処理詳細: Gatan Quantum-LS energy filter, with K2 Summit detector
結晶の対称性∠γ: 90 ° / C sampling length: 135 Å / A: 135 Å / B: 135 Å / C: 200 Å / Space group name H-M: P4212
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成手法: CRYSTALLOGRAPHY / 解像度: 4.5 Å / 解像度の算出法: OTHER / 対称性のタイプ: 2D CRYSTAL
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: fit energy
詳細: The initial model was obtained using Modeller (Sali and Blundell, 1993); in particular, the missing fragments were generated for the previously published PDB 4CHV model. This starting model ...詳細: The initial model was obtained using Modeller (Sali and Blundell, 1993); in particular, the missing fragments were generated for the previously published PDB 4CHV model. This starting model was refined using the Rosetta for cryo-EM package (DiMaio et al., 2015). The symmetry of the channel was restrained during optimization runs (performed following the package tutorial (Wang and DiMaio,2015)). A model with a high fit score to the cryo-EM map and a low energy, as defined by the Rosetta force field, was selected from 100 Rosetta models generated and refined further. Several rounds of manual refinement with Coot (Emsley et al.,2010) and global optimization with Phenix (real_space_refine method (Afonine et al., 2013)) were carried out. Secondary structure constraints were imposed to stabilize the fold of helices and b-sheets during the global optimization.
原子モデル構築PDB-ID: 4CHV

4chv


PDB chain-ID: A / Accession code: 4CHV / Pdb chain residue range: 1-355 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化解像度: 4.5→6 Å / 交差検証法: NONE /
反射数%反射
obs23102 100 %
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_bond_d0.01314812
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_angle_d0.93423760
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_dihedral_angle_d10.0499316
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_chiral_restr0.0471784
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_plane_restr0.0072372

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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)

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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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