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- EMDB-42112: Cryo-EM structure of dolphin Prestin in low Cl buffer -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42112
タイトルCryo-EM structure of dolphin Prestin in low Cl buffer
マップデータ
試料
  • 複合体: Dolphin Prestin solubilized in GDN in low Cl buffer
    • タンパク質・ペプチド: Prestinプレスチン
  • リガンド: CHLORIDE ION塩化物
キーワードSolute Carrier / Electromotility / Voltage Sensitive / Mechanosensitive / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


cochlear outer hair cell electromotile response / secondary active sulfate transmembrane transporter activity / oxalate transmembrane transporter activity / bicarbonate transmembrane transporter activity / chloride transmembrane transporter activity / sensory perception of sound / regulation of cell shape / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Sulphate anion transporter, conserved site / SLC26A transporters signature. / SLC26A/SulP transporter / SLC26A/SulP transporter domain / Sulfate permease family / STAS domain / STAS domain profile. / STAS domain / STAS domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Tursiops truncatus (バンドウイルカ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.4 Å
データ登録者Haller P / Bavi N / Perozo E
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIH/NIDCD)5R01DC019833-03 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2023
タイトル: Folding of prestin's anion-binding site and the mechanism of outer hair cell electromotility.
著者: Xiaoxuan Lin / Patrick R Haller / Navid Bavi / Nabil Faruk / Eduardo Perozo / Tobin R Sosnick /
要旨: Prestin responds to transmembrane voltage fluctuations by changing its cross-sectional area, a process underlying the electromotility of outer hair cells and cochlear amplification. Prestin belongs ...Prestin responds to transmembrane voltage fluctuations by changing its cross-sectional area, a process underlying the electromotility of outer hair cells and cochlear amplification. Prestin belongs to the SLC26 family of anion transporters yet is the only member capable of displaying electromotility. Prestin's voltage-dependent conformational changes are driven by the putative displacement of residue R399 and a set of sparse charged residues within the transmembrane domain, following the binding of a Cl anion at a conserved binding site formed by the amino termini of the TM3 and TM10 helices. However, a major conundrum arises as to how an anion that binds in proximity to a positive charge (R399), can promote the voltage sensitivity of prestin. Using hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry, we find that prestin displays an unstable anion-binding site, where folding of the amino termini of TM3 and TM10 is coupled to Cl binding. This event shortens the TM3-TM10 electrostatic gap, thereby connecting the two helices, resulting in reduced cross-sectional area. These folding events upon anion binding are absent in SLC26A9, a non-electromotile transporter closely related to prestin. Dynamics of prestin embedded in a lipid bilayer closely match that in detergent micelle, except for a destabilized lipid-facing helix TM6 that is critical to prestin's mechanical expansion. We observe helix fraying at prestin's anion-binding site but cooperative unfolding of multiple lipid-facing helices, features that may promote prestin's fast electromechanical rearrangements. These results highlight a novel role of the folding equilibrium of the anion-binding site, and help define prestin's unique voltage-sensing mechanism and electromotility.
履歴
登録2023年9月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月13日-
マップ公開2023年12月13日-
更新2023年12月13日-
現状2023年12月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_42112.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_42112.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.068 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.3
最小 - 最大-1.7817509 - 3.142457
平均 (標準偏差)0.013492993 (±0.05920199)
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: 273.408 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_42112_additional_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: #2

ファイルemd_42112_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_42112_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 : Dolphin Prestin solubilized in GDN in low Cl buffer

全体名称: Dolphin Prestin solubilized in GDN in low Cl buffer
要素
  • 複合体: Dolphin Prestin solubilized in GDN in low Cl buffer
    • タンパク質・ペプチド: Prestinプレスチン
  • リガンド: CHLORIDE ION塩化物

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超分子 #1: Dolphin Prestin solubilized in GDN in low Cl buffer

超分子名称: Dolphin Prestin solubilized in GDN in low Cl buffer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Tursiops truncatus (バンドウイルカ)

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分子 #1: Prestin

分子名称: Prestin / 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: Tursiops truncatus (バンドウイルカ)
分子量理論値: 80.97375 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDHVEETEIL AATQRYYVER PIFSHPVLQE RLHKKDKISE SIGDKLKQAF TCTPKKIRNI IYMFLPITKW LPAYRFKEYV LGDIVSGIS TGVLQLPQGL AFAMLAAVPP VFGLYSSFYP VIMYCFFGTS RHISIGPFAV ISLMIGGVAV RLVPDDIVIP G GVNATNST ...文字列:
MDHVEETEIL AATQRYYVER PIFSHPVLQE RLHKKDKISE SIGDKLKQAF TCTPKKIRNI IYMFLPITKW LPAYRFKEYV LGDIVSGIS TGVLQLPQGL AFAMLAAVPP VFGLYSSFYP VIMYCFFGTS RHISIGPFAV ISLMIGGVAV RLVPDDIVIP G GVNATNST EARDALRVKV AMSVTLLTGI IQFCLGVCRF GFVAIYLTEP LVRGFTTAAA VHVFTSMLKY LFGVKTKRYS GI FSVVYST VAVLQNVKNL NVCSLGVGLM VFGLLLGGKE FNERFKEKLP APIPLEFFAV VMGTGISAGF SLHESYNVDV VGT LPLGLL PPANPDTSLF HLVYVDAIAI AIVGFSVTIS MAKTLANKHG YQVDGNQELI ALGLCNSTGS LFQTFAISCS LSRS LVQEG TGGKTQLAGC LASLMILLVI LATGFLFESL PQAVLSAIVI VNLKGMFMQF SDLPFFWRTS KIELTIWLTT FVSSL FLGL DYGLITAVII ALMTVIYRTQ SPSYIVLGQL PDTDVYIDID AYEEVKEVPG IKIFQINAPI YYANSDLYSS ALKRKT GVN PAFILGARRK AMKKYAKEVG NANMANATVV KVDAEVDAED GTKPEEEEDE IKYPPIVTKS TLPEELQRFM PPGDNVH TI ILDFTQVNFM DSVGVKTLAG IVKEYGDVGI YVYLAGCSAQ VVSDLTQNQF FENPALLDLL FHSIHDAVLG SQVREALA E QEATAAPPQE DSEPNATPEA

UniProtKB: プレスチン

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分子 #2: CHLORIDE ION

分子名称: CHLORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: CL
分子量理論値: 35.453 Da

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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: 7.5
構成要素:
濃度式名称
190.0 mMC8H18N2O4SHEPES
1.0 mMNaCl塩化ナトリウムsodium chloride塩化ナトリウム

詳細: 190 mM HEPES, 95 mM Tris-base, 1mM NaCl, 3mM DTT, 1mM EDTA, 0.02 % GDN
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: 3.5s Blot time, Blot force 1.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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）: 2.1 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 µm
倍率（公称値）: 81000
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
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
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 平均電子線量: 1.2 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: NONE
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 170000
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:

7s8x


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-8uc1:
Cryo-EM structure of dolphin Prestin in low Cl buffer

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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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