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- EMDB-18290: Cryo-EM structure of Cx26 gap junction K125E mutant in bicarbonat... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18290
タイトルCryo-EM structure of Cx26 gap junction K125E mutant in bicarbonate buffer (classification on hemichannel)
マップデータFull map locally sharpened in phenix; classification and masked refinement over A-F hemichannel
試料
  • 複合体: Connexin 26 K125E in 90mmHg PCO2, pH7.4
    • タンパク質・ペプチド: Gap junction beta-2 protein
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
  • リガンド: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE
  • リガンド: water
キーワードGap junction Large Pore Channel Carbon dioxide sensitive / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Transport of connexons to the plasma membrane / gap junction-mediated intercellular transport / gap junction channel activity involved in cell communication by electrical coupling / Oligomerization of connexins into connexons / Transport of connexins along the secretory pathway / gap junction assembly / connexin complex / gap junction / gap junction channel activity / Gap junction assembly ...Transport of connexons to the plasma membrane / gap junction-mediated intercellular transport / gap junction channel activity involved in cell communication by electrical coupling / Oligomerization of connexins into connexons / Transport of connexins along the secretory pathway / gap junction assembly / connexin complex / gap junction / gap junction channel activity / Gap junction assembly / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / sensory perception of sound / transmembrane transport / cell-cell signaling / calcium ion binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Gap junction beta-2 protein (Cx26) / Connexin / Connexin, N-terminal / Connexin, conserved site / Gap junction protein, cysteine-rich domain / Connexin, N-terminal domain superfamily / Connexin / Connexins signature 1. / Connexins signature 2. / Connexin homologues / Gap junction channel protein cysteine-rich domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Gap junction beta-2 protein
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: 2.4 Å
データ登録者Brotherton DH / Savva CG / Cameron AD
資金援助 英国, 2件
OrganizationGrant number国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/P010393/1 英国
Leverhulme TrustRPG-2015-090 英国
引用
ジャーナル: Elife / 年: 2024
タイトル: Structures of wild-type and a constitutively closed mutant of connexin26 shed light on channel regulation by CO.
著者: Deborah H Brotherton / Sarbjit Nijjar / Christos G Savva / Nicholas Dale / Alexander David Cameron /
要旨: Connexins allow intercellular communication by forming gap junction channels (GJCs) between juxtaposed cells. Connexin26 (Cx26) can be regulated directly by CO. This is proposed to be mediated ...Connexins allow intercellular communication by forming gap junction channels (GJCs) between juxtaposed cells. Connexin26 (Cx26) can be regulated directly by CO. This is proposed to be mediated through carbamylation of K125. We show that mutating K125 to glutamate, mimicking the negative charge of carbamylation, causes Cx26 GJCs to be constitutively closed. Through cryo-EM we observe that the K125E mutation pushes a conformational equilibrium towards the channel having a constricted pore entrance, similar to effects seen on raising the partial pressure of CO. In previous structures of connexins, the cytoplasmic loop, important in regulation and where K125 is located, is disordered. Through further cryo-EM studies we trap distinct states of Cx26 and observe density for the cytoplasmic loop. The interplay between the position of this loop, the conformations of the transmembrane helices and the position of the N-terminal helix, which controls the aperture to the pore, provides a mechanism for regulation.
#1: ジャーナル: Elife / 年: 2024
タイトル: Structures of wild-type and a constitutively closed mutant of connexin26 shed light on channel regulation by CO2
著者: Brotherton DH / Nijjar S / Savva CG / Dale N / Cameron AD
履歴
登録2023年8月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年6月12日-
マップ公開2024年6月12日-
更新2024年10月16日-
現状2024年10月16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_18290.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_18290.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 316.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Full map locally sharpened in phenix; classification and masked refinement over A-F hemichannel
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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
0.85 Å/pix.
x 436 pix.
= 370.6 Å		0.85 Å/pix.
x 436 pix.
= 370.6 Å		0.85 Å/pix.
x 436 pix.
= 370.6 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: 0.85 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: 0.0065
最小 - 最大-0.044492222 - 0.0873251
平均 (標準偏差)-0.00021580812 (±0.0014171426)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ436436436
Spacing436436436
セルA=B=C: 370.6 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_18290_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: Full map unsharpened ; classification and masked refinement...

ファイルemd_18290_additional_1.map
注釈Full map unsharpened ; classification and masked refinement over A-F hemichannel
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: Half map locally sharpened in phenix; classification and...

ファイルemd_18290_half_map_1.map
注釈Half map locally sharpened in phenix; classification and masked refinement over A-F hemichannel
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: Half map locally sharpened in phenix; classification and...

ファイルemd_18290_half_map_2.map
注釈Half map locally sharpened in phenix; classification and masked refinement over A-F hemichannel
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 : Connexin 26 K125E in 90mmHg PCO2, pH7.4

全体名称: Connexin 26 K125E in 90mmHg PCO2, pH7.4
要素
  • 複合体: Connexin 26 K125E in 90mmHg PCO2, pH7.4
    • タンパク質・ペプチド: Gap junction beta-2 protein
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
  • リガンド: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE
  • リガンド: water

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超分子 #1: Connexin 26 K125E in 90mmHg PCO2, pH7.4

超分子名称: Connexin 26 K125E in 90mmHg PCO2, pH7.4 / 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: Gap junction beta-2 protein

分子名称: Gap junction beta-2 protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Connexin 26 subunit / コピー数: 12 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 26.713607 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MDWGTLQTIL GGVNKHSTSI GKIWLTVLFI FRIMILVVAA KEVWGDEQAD FVCNTLQPGC KNVCYDHYFP ISHIRLWALQ LIFVSTPAL LVAMHVAYRR HEKKRKFIKG EIKSEFKDIE EIKTQEVRIE GSLWWTYTSS IFFRVIFEAA FMYVFYVMYD G FSMQRLVK ...文字列:
MDWGTLQTIL GGVNKHSTSI GKIWLTVLFI FRIMILVVAA KEVWGDEQAD FVCNTLQPGC KNVCYDHYFP ISHIRLWALQ LIFVSTPAL LVAMHVAYRR HEKKRKFIKG EIKSEFKDIE EIKTQEVRIE GSLWWTYTSS IFFRVIFEAA FMYVFYVMYD G FSMQRLVK CNAWPCPNTV DCFVSRPTEK TVFTVFMIAV SGICILLNVT ELCYLLIRYC SGKSKKPVLV PR

UniProtKB: Gap junction beta-2 protein

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分子 #2: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE

分子名称: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 30 / 式: LMT
分子量理論値: 510.615 Da
Chemical component information

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / 可溶化剤*YM

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分子 #3: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE

分子名称: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 18 / 式: PTY
分子量理論値: 734.039 Da
Chemical component information

ChemComp-PTY:
PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / リン脂質*YM

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 348 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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

濃度3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
70.0 mMNaClsodium chloride
5.0 %C3H8O3glycerol
1.0 mMC4H10O2S2DTT
0.03 %C2H46O11DDM
80.0 mMNaH2P04sodium hydorgen carbonate
3.0 mMKClpotassium chloride
1.0 mMMgSO4magnesium sulphate
4.0 mMMgCl2magnesium chloride

詳細: The buffer, except DDM and DTT, was prepared fresh from 10x stock on day of used. The basal buffer was filtered and degassed and DDM and DTT added. The buffer was pH corrected at point of use ...詳細: The buffer, except DDM and DTT, was prepared fresh from 10x stock on day of used. The basal buffer was filtered and degassed and DDM and DTT added. The buffer was pH corrected at point of use to pH 7.4 using 15% CO2 in 85% N2.
グリッドモデル: Quantifoil R0.6/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / 装置: LEICA EM GP
詳細: 3 microlitres protein applied to grid, blot time 7 seconds, in 15% CO2/85%N2 atmosphere.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 4731 / 平均露光時間: 3.0 sec. / 平均電子線量: 41.0 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 / Cs: 2.7 mm / 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）: 0.8 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1104398
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C6 (6回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / ソフトウェア - 詳細: beta / 使用した粒子像数: 161625
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7qeq


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-8q9z:
Cryo-EM structure of Cx26 gap junction K125E mutant in bicarbonate buffer (classification on hemichannel)

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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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