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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43438
タイトルStructure of the voltage-gated sodium channel NavPas from American Cockroach Periplaneta Americana in complex with scorpion alpha-toxin LqhaIT
マップデータSharpened Map
試料
  • 複合体: NavPas-LqhaIT
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein PaFPC1
    • タンパク質・ペプチド: Alpha-insect toxin LqhaIT
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードNavPas / scorpion toxin / ion channel / voltage-gated sodium channel / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


membrane depolarization during action potential / voltage-gated sodium channel complex / sodium channel inhibitor activity / voltage-gated monoatomic cation channel activity / voltage-gated sodium channel activity / neuronal action potential / defense response / toxin activity / extracellular region
類似検索 - 分子機能
Scorpion long chain toxin / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain profile. / Scorpion long chain toxin/defensin / Scorpion toxin-like domain / Knottins / Knottin, scorpion toxin-like / Voltage-dependent L-type calcium channel, IQ-associated domain / Voltage-dependent L-type calcium channel, IQ-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit ...Scorpion long chain toxin / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain profile. / Scorpion long chain toxin/defensin / Scorpion toxin-like domain / Knottins / Knottin, scorpion toxin-like / Voltage-dependent L-type calcium channel, IQ-associated domain / Voltage-dependent L-type calcium channel, IQ-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Knottin, scorpion toxin-like superfamily / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Voltage-dependent channel domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium channel protein PaFPC1 / Alpha-insect toxin LqhaIT
類似検索 - 構成要素
生物種Periplaneta americana (ワモンゴキブリ) / Leiurus quinquestriatus hebraeus (サソリ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å
データ登録者Phulera S / Khoshouei M / Whicher J / Weihofen WA
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Other private 米国
引用ジャーナル: Structure / 年: 2024
タイトル: Scorpion α-toxin LqhαIT specifically interacts with a glycan at the pore domain of voltage-gated sodium channels.
著者: Swastik Phulera / Callum J Dickson / Christopher J Schwalen / Maryam Khoshouei / Samantha J Cassell / Yishan Sun / Tara Condos / Jonathan Whicher / Wilhelm A Weihofen /
要旨: Voltage-gated sodium (Nav) channels sense membrane potential and drive cellular electrical activity. The deathstalker scorpion α-toxin LqhαIT exerts a strong action potential prolonging effect on ...Voltage-gated sodium (Nav) channels sense membrane potential and drive cellular electrical activity. The deathstalker scorpion α-toxin LqhαIT exerts a strong action potential prolonging effect on Nav channels. To elucidate the mechanism of action of LqhαIT, we determined a 3.9 Å cryoelectron microscopy (cryo-EM) structure of LqhαIT in complex with the Nav channel from Periplaneta americana (NavPas). We found that LqhαIT binds to voltage sensor domain 4 and traps it in an "S4 down" conformation. The functionally essential C-terminal epitope of LqhαIT forms an extensive interface with the glycan scaffold linked to Asn330 of NavPas that augments a small protein-protein interface between NavPas and LqhαIT. A combination of molecular dynamics simulations, structural comparisons, and prior mutagenesis experiments demonstrates the functional importance of this toxin-glycan interaction. These findings establish a structural basis for the specificity achieved by scorpion α-toxins and reveal the conserved glycan as an essential component of the toxin-binding epitope.
履歴
登録2024年1月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年9月4日-
マップ公開2024年9月4日-
更新2024年11月13日-
現状2024年11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_43438.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_43438.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened Map
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.)
0.66 Å/pix.
x 480 pix.
= 316.8 Å		0.66 Å/pix.
x 480 pix.
= 316.8 Å		0.66 Å/pix.
x 480 pix.
= 316.8 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: 0.66 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: 0.13
最小 - 最大-0.63955677 - 0.9815459
平均 (標準偏差)-0.00045047057 (±0.019531872)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ480480480
Spacing480480480
セルA=B=C: 316.80002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Half Map

ファイルemd_43438_half_map_1.map
注釈Half 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: Half Map

ファイルemd_43438_half_map_2.map
注釈Half 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 : NavPas-LqhaIT

全体名称: NavPas-LqhaIT
要素
  • 複合体: NavPas-LqhaIT
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein PaFPC1
    • タンパク質・ペプチド: Alpha-insect toxin LqhaIT
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: NavPas-LqhaIT

超分子名称: NavPas-LqhaIT / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Voltage-gated sodium channel NavPas from American Cockroach Periplaneta Americana in complex with scorpion alpha-toxin LqhaIT
由来(天然)生物種: Periplaneta americana (ワモンゴキブリ)

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分子 #1: Sodium channel protein PaFPC1

分子名称: Sodium channel protein PaFPC1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Periplaneta americana (ワモンゴキブリ)
分子量理論値: 183.875422 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MASWSHPQFE KGGGARGGSG GGSWSHPQFE KGFDYKDDDD KGTMADNSPL IREERQRLFR PYTRAMLTAP SAQPAKENGK TEENKDNSR DKGRGANKDR DGSAHPDQAL EQGSRLPARM RNIFPAELAS TPLEDFDPFY KNKKTFVVVT KAGDIFRFSG E KSLWMLDP ...文字列:
MASWSHPQFE KGGGARGGSG GGSWSHPQFE KGFDYKDDDD KGTMADNSPL IREERQRLFR PYTRAMLTAP SAQPAKENGK TEENKDNSR DKGRGANKDR DGSAHPDQAL EQGSRLPARM RNIFPAELAS TPLEDFDPFY KNKKTFVVVT KAGDIFRFSG E KSLWMLDP FTPIRRVAIS TMVQPIFSYF IMITILIHCI FMIMPATQTT YILELVFLSI YTIEVVVKVL ARGFILHPFA YL RDPWNWL DFLVTLIGYI TLVVDLGHLY ALRAFRVLRS WRTVTIVPGW RTIVDALSLS ITSLKDLVLL LLFSLFVFAV LGL QIYMGV LTQKCVKHFP ADGSWGNFTD ERWFNYTSNS SHWYIPDDWI EYPLCGNSSG AGMCPPGYTC LQGYGGNPNY GYTS FDTFG WAFLSVFRLV TLDYWEDLYQ LALRSAGPWH ILFFIIVVFY GTFCFLNFIL AVVVMSYTHM VKRADEEKAA ERELK KEKK AASVANNTAN GQEQTTIEMN GDEAVVIDNN DQAARQQSDP ETPAPSVTQR LTDFLCVWDC CVPWQKLQGA IGAVVL SPF FELFIAVIIV LNITFMALDH HDMNIEFERI LRTGNYIFTS IYIVEAVLKI IALSPKFYFK DSWNVFDFII VVFAILE LG LEGVQGLSVF RSFRLLRVFR LAKFWPTLNN FMSVMTKSYG AFVNVMYVMF LLLFIFAIIG MQLFGMNYID NMERFPDG D LPRWNFTDFL HSFMIVFRAL CGEWIESMWD CMLVGDWSCI PFFVAVFFVG NLVILNLLIA LLLNNYGSFC TSPTSDEED SKDEDALAQI VRIFKRFKPN LNAVKLSPMK PDSEDIVESQ EIQGNNIADA EDVLAGEFPP DCCCNAFYKC FPSRPARDSS VQRMWSNIR RVCFLLAKNK YFQKFVTAVL VITSVLLALE DIYLPQRPVL VNITLYVDYV LTAFFVIEMI IMLFAVGFKK Y FTSKWYWL DFIVVVAYLL NFVLMCAGIE ALQTLRLLRV FRLFRPLSKV NGMQVVTSTL VEAVPHIFNV ILVGIFFWLV FA IMGVQLF AGKFYKCVDE NSTVLSHEIT MDRNDCLHEN YTWENSPMNF DHVGNAYLSL LQVATFKGWL QIMNDAIDSR EVH KQPIRE TNIYMYLYFI FFIVFGSFFI LKLFVCILID IFRQQRRKAE GLSATDSRTQ LIYRRAVMRT MSAKPVKRIP KPTC HPQSL MYDISVNRKF EYTMMILIIL NVAVMAIDHY GQSMEFSEVL DYLNLIFIII FFVECVIKVS GLRHHYFKDP WNIID FLYV VLAIAGLMLS DVIEKYFISP TLLRILRILR VGRLLRYFQS ARGMRLLLLA LRKALRTLFN VSFLLFVIMF VYAVFG MEF FMHIRDAGAI DDVYNFKTFG QSIILLFQLA TSAGWDGVYF AIANEEDCRA PDHELGYPGN CGSRALGIAY LVSYLII TC LVVINMYAAV ILDYVLEVYE DSKEGLTDDD YDMFFEVWQQ FDPEATQYIR YDQLSELLEA LQPPLQVQKP NKYKILSM N IPICKDDHIF YKDVLEALVK DVFSRRGSPV EAGDVQAPNV DEAEYKPVSS TLQRQREEYC VRLIQNAWRK HKQQN

UniProtKB: Sodium channel protein PaFPC1

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分子 #2: Alpha-insect toxin LqhaIT

分子名称: Alpha-insect toxin LqhaIT / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Leiurus quinquestriatus hebraeus (サソリ)
分子量理論値: 7.396455 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MVRDAYIAKN YNCVYECFRD AYCNELCTKN GASSGYCQWA GKYGNACWCY ALPDNVPIRV PGKCR

UniProtKB: Alpha-insect toxin LqhaIT

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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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6.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
25.0 mM(HOCH2)3CNH2Tris
50.0 mMNaClSodium Chloride
0.1 % w/vC56H92O29Digitonin

詳細: 25 mM Tris pH 7.5, 50 mM NaCl, 0.1% (w/v) digitonin
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 12 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 90 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 101.325 kPa
詳細: Electron microscopy grids (Quantifoil Au, 200-mesh copper R1.2/1.3) were glow-discharged for 90 s using PELCO easiGlow
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Sample was applied on the grid in Vitrobot Mark IV chamber (Thermo Fisher Scientific), blotted for 4 secs with a blot force of 25 and then plunged into ethane.
詳細Monodisperse sample post SEC

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 50.0 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 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: EMDB MAP
EMDB ID:

6698

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0.1) / 詳細: using Cryosparc / 使用した粒子像数: 164000
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0.1)
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:

5x0m


Chain - Chain ID: a / Chain - Residue range: 47-1521 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 当てはまり具合の基準: maximum likelihood
得られたモデル

PDB-8vqc:
Structure of the voltage-gated sodium channel NavPas from American Cockroach Periplaneta Americana in complex with scorpion alpha-toxin LqhaIT

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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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