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- EMDB-32593: The Flattened Structure of mPIEZO1 in Lipid Bilayer -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-32593
タイトルThe Flattened Structure of mPIEZO1 in Lipid Bilayer
マップデータ
試料
  • 複合体: The Flattened Structure of mPIEZO1 in Lipid Bilayer
    • タンパク質・ペプチド: Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1
  • リガンド: (9R,11S)-9-({[(1S)-1-HYDROXYHEXADECYL]OXY}METHYL)-2,2-DIMETHYL-5,7,10-TRIOXA-2LAMBDA~5~-AZA-6LAMBDA~5~-PHOSPHAOCTACOSANE-6,6,11-TRIOL
機能・相同性
機能・相同性情報


mechanosensitive monoatomic cation channel activity / positive regulation of cell-cell adhesion mediated by integrin / detection of mechanical stimulus / mechanosensitive monoatomic ion channel activity / positive regulation of integrin activation / positive regulation of myotube differentiation / lamellipodium membrane / monoatomic cation transport / monoatomic cation channel activity / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane ...mechanosensitive monoatomic cation channel activity / positive regulation of cell-cell adhesion mediated by integrin / detection of mechanical stimulus / mechanosensitive monoatomic ion channel activity / positive regulation of integrin activation / positive regulation of myotube differentiation / lamellipodium membrane / monoatomic cation transport / monoatomic cation channel activity / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / regulation of membrane potential / cellular response to mechanical stimulus / endoplasmic reticulum membrane / 小胞体 / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Piezo family / Piezo non-specific cation channel, R-Ras-binding domain / Piezo domain / Piezo non-specific cation channel, R-Ras-binding domain / Piezo
類似検索 - ドメイン・相同性
Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.81 Å
データ登録者Yang X / Lin C / Chen X / Li S / Li X / Xiao B
資金援助 中国, 5件
OrganizationGrant number国
Other government2016YFA0500402 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31825014 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32130049 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32021002 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31630090 中国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Structure deformation and curvature sensing of PIEZO1 in lipid membranes.
著者: Xuzhong Yang / Chao Lin / Xudong Chen / Shouqin Li / Xueming Li / Bailong Xiao /
要旨: PIEZO channels respond to piconewton-scale forces to mediate critical physiological and pathophysiological processes. Detergent-solubilized PIEZO channels form bowl-shaped trimers comprising a ...PIEZO channels respond to piconewton-scale forces to mediate critical physiological and pathophysiological processes. Detergent-solubilized PIEZO channels form bowl-shaped trimers comprising a central ion-conducting pore with an extracellular cap and three curved and non-planar blades with intracellular beams, which may undergo force-induced deformation within lipid membranes. However, the structures and mechanisms underlying the gating dynamics of PIEZO channels in lipid membranes remain unresolved. Here we determine the curved and flattened structures of PIEZO1 reconstituted in liposome vesicles, directly visualizing the substantial deformability of the PIEZO1-lipid bilayer system and an in-plane areal expansion of approximately 300 nm in the flattened structure. The curved structure of PIEZO1 resembles the structure determined from detergent micelles, but has numerous bound phospholipids. By contrast, the flattened structure exhibits membrane tension-induced flattening of the blade, bending of the beam and detaching and rotating of the cap, which could collectively lead to gating of the ion-conducting pathway. On the basis of the measured in-plane membrane area expansion and stiffness constant of PIEZO1 (ref. ), we calculate a half maximal activation tension of about 1.9 pN nm, matching experimentally measured values. Thus, our studies provide a fundamental understanding of how the notable deformability and structural rearrangement of PIEZO1 achieve exquisite mechanosensitivity and unique curvature-based gating in lipid membranes.
履歴
登録2022年1月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年4月13日-
マップ公開2022年4月13日-
更新2022年7月6日-
現状2022年7月6日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_32593.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_32593.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 22.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.196 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.03
最小 - 最大-0.07986774 - 0.13711429
平均 (標準偏差)0.0004124682 (±0.005852464)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ180180180
Spacing180180180
セルA=B=C: 395.28003 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : The Flattened Structure of mPIEZO1 in Lipid Bilayer

全体名称: The Flattened Structure of mPIEZO1 in Lipid Bilayer
要素
  • 複合体: The Flattened Structure of mPIEZO1 in Lipid Bilayer
    • タンパク質・ペプチド: Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1
  • リガンド: (9R,11S)-9-({[(1S)-1-HYDROXYHEXADECYL]OXY}METHYL)-2,2-DIMETHYL-5,7,10-TRIOXA-2LAMBDA~5~-AZA-6LAMBDA~5~-PHOSPHAOCTACOSANE-6,6,11-TRIOL

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超分子 #1: The Flattened Structure of mPIEZO1 in Lipid Bilayer

超分子名称: The Flattened Structure of mPIEZO1 in Lipid Bilayer / タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1

分子名称: Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 292.320656 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MEPHVLGAGL YWLLLPCTLL AASLLRFNAL SLVYLLFLLL LPWLPGPSRH SIPGHTGRLL RALLCLSLLF LVAHLAFQIC LHTVPHLDQ FLGQNGSLWV KVSQHIGVTR LDLKDIFNTT RLVAPDLGVL LASSLCLGLC GRLTRKAGQS RRTQELQDDD D DDDDDDED ...文字列:
MEPHVLGAGL YWLLLPCTLL AASLLRFNAL SLVYLLFLLL LPWLPGPSRH SIPGHTGRLL RALLCLSLLF LVAHLAFQIC LHTVPHLDQ FLGQNGSLWV KVSQHIGVTR LDLKDIFNTT RLVAPDLGVL LASSLCLGLC GRLTRKAGQS RRTQELQDDD D DDDDDDED IDAAPAVGLK GAPALATKRR LWLASRFRVT AHWLLMTSGR TLVIVLLALA GIAHPSAFSS IYLVVFLAIC TW WSCHFPL SPLGFNTLCV MVSCFGAGHL ICLYCYQTPF IQDMLPPGNI WARLFGLKNF VDLPNYSSPN ALVLNTKHAW PIY VSPGIL LLLYYTATSL LKLHKSCPSE LRKETPREDE EHELELDHLE PEPQARDATQ GEMPMTTEPD LDNCTVHVLT SQSP VRQRP VRPRLAELKE MSPLHGLGHL IMDQSYVCAL IAMMVWSIMY HSWLTFVLLL WACLIWTVRS RHQLAMLCSP CILLY GLTL CCLRYVWAME LPELPTTLGP VSLHQLGLEH TRYPCLDLGA MLLYLLTFWL LLRQFVKEKL LKKQKVPAAL LEVTVA DTE PTQTQTLLRS LGELVTGIYV KYWIYVCAGM FIVVSFAGRL VVYKIVYMFL FLLCLTLFQV YYTLWRKLLR VFWWLVV AY TMLVLIAVYT FQFQDFPTYW RNLTGFTDEQ LGDLGLEQFS VSELFSSILI PGFFLLACIL QLHYFHRPFM QLTDLEHV P PPGTRHPRWA HRQDAVSEAP LLEHQEEEEV FREDGQSMDG PHQATQVPEG TASKWGLVAD RLLDLAASFS AVLTRIQVF VRRLLELHVF KLVALYTVWV ALKEVSVMNL LLVVLWAFAL PYPRFRPMAS CLSTVWTCII IVCKMLYQLK IVNPHEYSSN CTEPFPNNT NLQPLEINQS LLYRGPVDPA NWFGVRKGYP NLGYIQNHLQ ILLLLVFEAV VYRRQEHYRR QHQQAPLPAQ A VCADGTRQ RLDQDLLSCL KYFINFFFYK FGLEICFLMA VNVIGQRMNF MVILHGCWLV AILTRRRREA IARLWPNYCL FL TLFLLYQ YLLCLGMPPA LCIDYPWRWS KAIPMNSALI KWLYLPDFFR APNSTNLISD FLLLLCASQQ WQVFSAERTE EWQ RMAGIN TDHLEPLRGE PNPIPNFIHC RSYLDMLKVA VFRYLFWLVL VVVFVAGATR ISIFGLGYLL ACFYLLLFGT TLLQ KDTRA QLVLWDCLIL YNVTVIISKN MLSLLSCVFV EQMQSNFCWV IQLFSLVCTV KGYYDPKEMM TRDRDCLLPV EEAGI IWDS ICFFFLLLQR RIFLSHYFLH VSADLKATAL QASRGFALYN AANLKSINFH RQIEEKSLAQ LKRQMKRIRA KQEKYR QSQ ASRGQLQSKD PQDPSQEPGP DSPGGSSPPR RQWWRPWLDH ATVIHSGDYF LFESDSEEEE EALPEDPRPA AQSAFQM AY QAWVTNAQTV LRQRRERARQ ERAEQLASGG DLNPDVEPVD VPEDEMAGRS HMMQRVLSTM QFLWVLGQAT VDGLTRWL R AFTKHHRTMS DVLCAERYLL TQELLRVGEV RRGVLDQLYV GEDEATLSGP VETRDGPSTA SSGLGAEEPL SSMTDDTSS PLSTGYNTRS GSEEIVTDAG DLQAGTSLHG SQELLANART RMRTASELLL DRRLHIPELE EAERFEAQQG RTLRLLRAGY QCVAAHSEL LCYFIIILNH MVTASAASLV LPVLVFLWAM LTIPRPSKRF WMTAIVFTEV MVVTKYLFQF GFFPWNSYVV L RRYENKPY FPPRILGLEK TDSYIKYDLV QLMALFFHRS QLLCYGLWDH EEDRYPKDHC RSSVKDREAK EEPEAKLESQ SE TGTGHPK EPVLAGTPRD HIQGKGSIRS KDVIQDPPED LKPRHTRHIS IRFRRRKETP GPKGTAVMET EHEEGEGKET TER KRPRHT QEKSKFRERM KAAGRRLQSF CVSLAQSFYQ PLQRFFHDIL HTKYRAATDV YALMFLADIV DIIIIIFGFW AFGK HSAAT DIASSLSDDQ VPQAFLFMLL VQFGTMVIDR ALYLRKTVLG KLAFQVVLVV AIHIWMFFIL PAVTERMFSQ NAVAQ LWYF VKCIYFALSA YQIRCGYPTR ILGNFLTKKY NHLNLFLFQG FRLVPFLVEL RAVMDWVWTD TTLSLSNWMC VEDIYA NIF IIKCSRETEK KYPQPKGQKK KKIVKYGMGG LIILFLIAII WFPLLFMSLI RSVVGVVNQP IDVTVTLKLG GYEPLFT MS AQQPSIVPFT PQAYEELSQQ FDPYPLAMQF ISQYSPEDIV TAQIEGSSGA LWRISPPSRA QMKQELYNGT ADITLRFT W NFQRDLAKGG TVEYTNEKHT LELAPNSTAR RQLAQLLEGR PDQSVVIPHL FPKYIRAPNG PEANPVKQLQ PDEEEDYLG VRIQLRREQV GTGASGEQAG TKASDFLEWW VIELQDCKAD CNLLPMVIFS DKVSPPSLGF LAGYGIVGLY VSIVLVVGKF VRGFFSEIS HSIMFEELPC VDRILKLCQD IFLVRETREL ELEEELYAKL IFLYRSPETM IKWTRERE

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分子 #2: (9R,11S)-9-({[(1S)-1-HYDROXYHEXADECYL]OXY}METHYL)-2,2-DIMETHYL-5,...

分子名称: (9R,11S)-9-({[(1S)-1-HYDROXYHEXADECYL]OXY}METHYL)-2,2-DIMETHYL-5,7,10-TRIOXA-2LAMBDA~5~-AZA-6LAMBDA~5~-PHOSPHAOCTACOSANE-6,6,11-TRIOL
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 3 / 式: PLX
分子量理論値: 767.132 Da
Chemical component information

ChemComp-PLX:
(9R,11S)-9-({[(1S)-1-HYDROXYHEXADECYL]OXY}METHYL)-2,2-DIMETHYL-5,7,10-TRIOXA-2LAMBDA~5~-AZA-6LAMBDA~5~-PHOSPHAOCTACOSANE-6,6,11-TRIOL / リン脂質*YM

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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: 7.2
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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 FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
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: EMDB MAP
EMDB ID:

6865

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.81 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 35012

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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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