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- EMDB-17182: Cryo-EM structure of Strongylocentrotus purpuratus sperm-specific... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-17182
タイトルCryo-EM structure of Strongylocentrotus purpuratus sperm-specific Na+/H+ exchanger SLC9C1 in GDN
マップデータ
試料
  • 複合体: Homo-dimer of SLC9C1 transporter
    • タンパク質・ペプチド: Sperm-specific sodium proton exchanger
  • リガンド: 1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: PALMITIC ACID
キーワードVSD / CNBD / Transporter / Voltage sensor / exchanger / sperm motility / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


potassium:proton antiporter activity / sperm head / sodium:proton antiporter activity / sodium ion import across plasma membrane / cGMP binding / single fertilization / sperm flagellum / cAMP binding / cAMP-mediated signaling / potassium ion transmembrane transport ...potassium:proton antiporter activity / sperm head / sodium:proton antiporter activity / sodium ion import across plasma membrane / cGMP binding / single fertilization / sperm flagellum / cAMP binding / cAMP-mediated signaling / potassium ion transmembrane transport / regulation of intracellular pH / protein homodimerization activity / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Cation/H+ exchanger, CPA1 family / Cation/H+ exchanger / Sodium/hydrogen exchanger family / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily / Voltage-dependent channel domain superfamily / RmlC-like jelly roll fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Sperm-specific sodium:proton exchanger
類似検索 - 構成要素
生物種Strongylocentrotus purpuratus (ムラサキウニ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.22 Å
データ登録者Yeo H / Mehta V / Gulati A / Drew D
資金援助European Union, 1件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)ERC-CoG-820187European Union
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Structure and electromechanical coupling of a voltage-gated Na/H exchanger.
著者: Hyunku Yeo / Ved Mehta / Ashutosh Gulati / David Drew /
要旨: Voltage-sensing domains control the activation of voltage-gated ion channels, with a few exceptions. One such exception is the sperm-specific Na/H exchanger SLC9C1, which is the only known ...Voltage-sensing domains control the activation of voltage-gated ion channels, with a few exceptions. One such exception is the sperm-specific Na/H exchanger SLC9C1, which is the only known transporter to be regulated by voltage-sensing domains. After hyperpolarization of sperm flagella, SLC9C1 becomes active, causing pH alkalinization and CatSper Ca channel activation, which drives chemotaxis. SLC9C1 activation is further regulated by cAMP, which is produced by soluble adenyl cyclase (sAC). SLC9C1 is therefore an essential component of the pH-sAC-cAMP signalling pathway in metazoa, required for sperm motility and fertilization. Despite its importance, the molecular basis of SLC9C1 voltage activation is unclear. Here we report cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of sea urchin SLC9C1 in detergent and nanodiscs. We show that the voltage-sensing domains are positioned in an unusual configuration, sandwiching each side of the SLC9C1 homodimer. The S4 segment is very long, 90 Å in length, and connects the voltage-sensing domains to the cytoplasmic cyclic-nucleotide-binding domains. The S4 segment is in the up configuration-the inactive state of SLC9C1. Consistently, although a negatively charged cavity is accessible for Na to bind to the ion-transporting domains of SLC9C1, an intracellular helix connected to S4 restricts their movement. On the basis of the differences in the cryo-EM structure of SLC9C1 in the presence of cAMP, we propose that, upon hyperpolarization, the S4 segment moves down, removing this constriction and enabling Na/H exchange.
履歴
登録2023年4月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年11月1日-
マップ公開2023年11月1日-
更新2023年11月22日-
現状2023年11月22日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_17182.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_17182.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 149.9 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.)
1 Å/pix.
x 340 pix.
= 340.238 Å		1 Å/pix.
x 340 pix.
= 340.238 Å		1 Å/pix.
x 340 pix.
= 340.238 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.0007 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: 0.08
最小 - 最大-0.19762205 - 0.4726322
平均 (標準偏差)-0.00026485606 (±0.0138068795)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ340340340
Spacing340340340
セルA=B=C: 340.238 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_17182_msk_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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追加マップ: VSD CNBD monomer focused refinement map

ファイルemd_17182_additional_1.map
注釈VSD_CNBD_monomer_focused_refinement_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_17182_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_17182_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 : Homo-dimer of SLC9C1 transporter

全体名称: Homo-dimer of SLC9C1 transporter
要素
  • 複合体: Homo-dimer of SLC9C1 transporter
    • タンパク質・ペプチド: Sperm-specific sodium proton exchanger
  • リガンド: 1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: PALMITIC ACID

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超分子 #1: Homo-dimer of SLC9C1 transporter

超分子名称: Homo-dimer of SLC9C1 transporter / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Strongylocentrotus purpuratus (ムラサキウニ)
分子量理論値: 294.733 KDa

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分子 #1: Sperm-specific sodium proton exchanger

分子名称: Sperm-specific sodium proton exchanger / 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: Strongylocentrotus purpuratus (ムラサキウニ)
分子量理論値: 147.531328 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MKKRVVKLRE LVPAVAALAV AVLIQSATGS SGGSGHTPTT QATHADDHDL TTHNGTEEHD DGHDDGHDDL HAHAPKVIVF ISGSCLFGA ISRSLFKKLP IPYTVVLLIL GAILGVVASN VPLVEEHTRD VAHMDPHVLL QIFLPVLIFE SAFAMDVHTF M RSFSQVCI ...文字列:
MKKRVVKLRE LVPAVAALAV AVLIQSATGS SGGSGHTPTT QATHADDHDL TTHNGTEEHD DGHDDGHDDL HAHAPKVIVF ISGSCLFGA ISRSLFKKLP IPYTVVLLIL GAILGVVASN VPLVEEHTRD VAHMDPHVLL QIFLPVLIFE SAFAMDVHTF M RSFSQVCI LALFGLVVAS VLTAVLAMNL FNYNWNFSEA MMFGAIMSAT DPVAVVALLK DLGASKQLGT IIEGESLLND GC AIVIFNV FMKMVFFPQL TSTVGQNVLY FLQVAVAGPL WGYAVAKVTV FFLSHIFNDA LVEITITLAA TYLTYYIGDI WLE VSGVLA VVVLGLIVNA EKTSISPEVE VFLHRFWEML AYLANTLIFM MVGVVVTQKA LVAVDKMDWF YLIILYLAIT IIRG MVISL FSPILSRIGY GLTWRNAVIM TWGGLRGAVG LALALVVENL AGNDVIGSKF LFHTAGIVVL TLVINATTIQ TLLRI LGMS DISIPKRLAM AGAVRRIHEG QNRTLNMLKS DRFLADADWD IATAACEISD PYSALSDDEN APADELTLGE RKSVCP GCK AMVPNEPSPR EFADMMEEAR LRMLKAEKIS YWKQFEHGML AREALRLLVQ HAEVAADEKD QFILVDDLKK SWQIKGI YP WLKRKLEDLI SEKKIAAIPM PKYKLGKLMY KICHHMAFEV TINIAIVLNI VPIIMEFVVQ DKMASVSTMA APGSTVSS E PSSLQKIEDA LRISNYVFFV IYAIEAIVKI LGLGRHYIVS HWNKFDAFIL VVALVDIIIA ETLLKGSITI NLSSIKVVK LFRLLRGLRM LRLTKALIPK LILVVNGKIN NQLSLGYDVG KGYIIGEEEV GKIIDRMVDN KKILRELKHI SETGRLQVVK ELGLLQREH PGIAVSVKTR QAIRTILNHS RETIHELQGA GLLDEMEAHK LELTVEIKMK RLMNAPSSIP PPPPENLLKN V SWLAGDMK LIDFIKARAS LLHFDYGEVI VREGDESDGL FLIVSGLVKL YGKSAFLDHD NPPVTAGSEE NEVFEDYLTV GN VIGEMGV LTKKPRNATV TCETTVQVYF ITAEDMNIAI DTFTLYPSLE YRLWRVVAIR IATPLIMEQM AFQGWTQEKV KLH LERGYL VDLAESHFQF NIDATLEDVI LINGTAYNAH TREEIRSPCL ISRTVHKLTF QYTATEEPRL FVVRNAEYNG PILD GRLDV DSKRSLISIT EISSNMCLKH AAELRQKNSK VMLSRKSSGA AAKEEEDCIP NTSDVEQAAG VSPSVPTKTT PKPKS FLPS LGLSMSKERV NGEAVEESPV KTKQGEETPE TEEGAAPRVN VENLYFQ

UniProtKB: Sperm-specific sodium:proton exchanger

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分子 #2: 1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: CPL
分子量理論値: 758.06 Da
Chemical component information

ChemComp-CPL:
1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

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分子 #3: PALMITIC ACID

分子名称: PALMITIC ACID / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: PLM
分子量理論値: 256.424 Da
Chemical component information

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸

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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
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 %

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 58.45 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）: 0.6 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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.22 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 168016
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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)

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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