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- EMDB-35163: Cryo-EM structure of nanodisc (PE:PS:PC) reconstituted GLIC at pH 5.5 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35163
タイトルCryo-EM structure of nanodisc (PE:PS:PC) reconstituted GLIC at pH 5.5
マップデータpost process unmasked map of GLIC at pH 5.5 (PE:PS:PC)
試料
  • 複合体: pentameric ligand-gated ion channel
    • タンパク質・ペプチド: Proton-gated ion channel
  • リガンド: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • リガンド: water
キーワードpentameric ligand-gated ion channels / cis-loop / cryo-EM / nanodisc / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


sodium channel activity / potassium channel activity / transmembrane transporter complex / extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / transmembrane signaling receptor activity / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Proton-gated ion channel
類似検索 - 構成要素
生物種Gloeobacter violaceus (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Bharambe N / Li Z / Basak S
資金援助 シンガポール, 1件
OrganizationGrant number国
Other private シンガポール
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structures of prokaryotic ligand-gated ion channel GLIC provide insights into gating in a lipid environment.
著者: Nikhil Bharambe / Zhuowen Li / David Seiferth / Asha Manikkoth Balakrishna / Philip C Biggin / Sandip Basak /
要旨: GLIC, a proton-activated prokaryotic ligand-gated ion channel, served as a model system for understanding the eukaryotic counterparts due to their structural and functional similarities. Despite ...GLIC, a proton-activated prokaryotic ligand-gated ion channel, served as a model system for understanding the eukaryotic counterparts due to their structural and functional similarities. Despite extensive studies conducted on GLIC, the molecular mechanism of channel gating in the lipid environment requires further investigation. Here, we present the cryo-EM structures of nanodisc-reconstituted GLIC at neutral and acidic pH in the resolution range of 2.6 - 3.4 Å. In our apo state at pH 7.5, the extracellular domain (ECD) displays conformational variations compared to the existing apo structures. At pH 4.0, three distinct conformational states (C1, C2 and O states) are identified. The protonated structures exhibit a compacted and counter-clockwise rotated ECD compared with our apo state. A gradual widening of the pore in the TMD is observed upon reducing the pH, with the widest pore in O state, accompanied by several layers of water pentagons. The pore radius and molecular dynamics (MD) simulations suggest that the O state represents an open conductive state. We also observe state-dependent interactions between several lipids and proteins that may be involved in the regulation of channel gating. Our results provide comprehensive insights into the importance of lipids impact on gating.
履歴
登録2023年1月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月17日-
マップ公開2024年4月17日-
更新2024年4月17日-
現状2024年4月17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_35163.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_35163.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈post process unmasked map of GLIC at pH 5.5 (PE:PS:PC)
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.)
0.85 Å/pix.
x 256 pix.
= 216.371 Å		0.85 Å/pix.
x 256 pix.
= 216.371 Å		0.85 Å/pix.
x 256 pix.
= 216.371 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: 0.8452 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: 0.127
最小 - 最大-1.1673547 - 1.8755354
平均 (標準偏差)0.001204988 (±0.048903897)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 216.3712 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_35163_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: refinement map of GLIC at pH 5.5 (PE:PS:PC)

ファイルemd_35163_additional_1.map
注釈refinement map of GLIC at pH 5.5 (PE:PS:PC)
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 1 of GLIC at pH 5.5 (PE:PS:PC)

ファイルemd_35163_half_map_1.map
注釈half map 1 of GLIC at pH 5.5 (PE:PS:PC)
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 2 of GLIC at pH 5.5 (PE:PS:PC)

ファイルemd_35163_half_map_2.map
注釈half map 2 of GLIC at pH 5.5 (PE:PS:PC)
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 : pentameric ligand-gated ion channel

全体名称: pentameric ligand-gated ion channel
要素
  • 複合体: pentameric ligand-gated ion channel
    • タンパク質・ペプチド: Proton-gated ion channel
  • リガンド: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • リガンド: water

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超分子 #1: pentameric ligand-gated ion channel

超分子名称: pentameric ligand-gated ion channel / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Gloeobacter violaceus (バクテリア)

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分子 #1: Proton-gated ion channel

分子名称: Proton-gated ion channel / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Gloeobacter violaceus (バクテリア)
分子量理論値: 35.699094 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: VSPPPPIADE PLTVNTGIYL IECYSLDDKA ETFKVNAFLS LSWKDRRLAF DPVRSGVRVK TYEPEAIWIP EIRFVNVENA RDADVVDIS VSPDGTVQYL ERFSARVLSP LDFRRYPFDS QTLHIYLIVR SVDTRNIVLA VDLEKVGKND DVFLTGWDIE S FTAVVKPA ...文字列:
VSPPPPIADE PLTVNTGIYL IECYSLDDKA ETFKVNAFLS LSWKDRRLAF DPVRSGVRVK TYEPEAIWIP EIRFVNVENA RDADVVDIS VSPDGTVQYL ERFSARVLSP LDFRRYPFDS QTLHIYLIVR SVDTRNIVLA VDLEKVGKND DVFLTGWDIE S FTAVVKPA NFALEDRLES KLDYQLRISR QYFSYIPNII LPMLFILFIS WTAFWSTSYE ANVTLVVSTL IAHIAFNILV ET NLPKTPY MTYTGAIIFM IYLFYFVAVI EVTVQHYLKV ESQPARAASI TRASRIAFPV VFLLANIILA FLFFG

UniProtKB: Proton-gated ion channel

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分子 #2: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine

分子名称: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 30 / 式: PEE
分子量理論値: 744.034 Da
Chemical component information

ChemComp-PEE:
1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / DOPE, リン脂質*YM

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分子 #3: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 30 / 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0.2 mg/mL
緩衝液pH: 5.5
構成要素:
濃度名称式
10.0 mMMES buffer
150.0 mMsodium chlorideNaCl
1.0 mMEDTA
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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 - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 実像数: 6625 / 平均露光時間: 7.0 sec. / 平均電子線量: 57.0 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）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
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: 365137
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

4pnq

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C5 (5回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0.1) / 使用した粒子像数: 61526
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0.1)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0.1)
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)

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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。
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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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