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- EMDB-61212: Channel Rhodospin from Klebsormidium nitens (KnChR) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-61212
タイトルChannel Rhodospin from Klebsormidium nitens (KnChR)
マップデータ
試料
  • 細胞器官・細胞要素: 6-s-cis retinal
    • タンパク質・ペプチド: KnChR
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: RETINAL
  • リガンド: water
キーワードblue-light absorbing / ELECTRON TRANSPORT
機能・相同性Bacteriorhodopsin-like protein / Archaeal/bacterial/fungal rhodopsins / Bacteriorhodopsin-like protein / photoreceptor activity / phototransduction / plasma membrane / Uncharacterized protein
機能・相同性情報
生物種Klebsormidium nitens (植物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.69 Å
データ登録者Wang YZ / Akasaka H / Tanaka T / Sano FK / Shihoya W / Osamu N
資金援助 日本, 3件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)19H05777 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)21H05037 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP22ama121002 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structure of a blue-shifted channelrhodopsin from Klebsormidium nitens.
著者: Yuzhu Z Wang / Koki Natsume / Tatsuki Tanaka / Shoko Hososhima / Rintaro Tashiro / Fumiya K Sano / Hiroaki Akasaka / Satoshi P Tsunoda / Wataru Shihoya / Hideki Kandori / Osamu Nureki /
要旨: Channelrhodopsins (ChRs) are light-gated ion channels and invaluable tools for optogenetic applications. Recent developments in multicolor optogenetics, in which different neurons are controlled by ...Channelrhodopsins (ChRs) are light-gated ion channels and invaluable tools for optogenetic applications. Recent developments in multicolor optogenetics, in which different neurons are controlled by multiple colors of light simultaneously, have increased the demand for ChR mutants with more distant absorption wavelengths. Here we report the 2.7 Å-resolution cryo-electron microscopy structure of a ChR from Klebsormidium nitens (KnChR), which is one of the most blue-shifted ChRs. The structure elucidates the 6-s-cis configuration of the retinal chromophore, indicating its contribution to a distinctive blue shift in action spectra. The unique architecture of the C-terminal region reveals its role in the allosteric modulation of channel kinetics, enhancing our understanding of its functional dynamics. Employing a rational approach, we developed mutants with blue-shifted action spectra. Finally, we confirm that UV or deep-blue light can activate KnChR-transfected precultured neurons, expanding its utility in optogenetic applications. Our findings contribute valuable insights to advance optogenetic tools and enable refined capabilities in neuroscience experiments.
履歴
登録2024年8月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年7月2日-
マップ公開2025年7月2日-
更新2025年7月9日-
現状2025年7月9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_61212.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_61212.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 75.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
0.83 Å/pix.
x 270 pix.
= 224.1 Å		0.83 Å/pix.
x 270 pix.
= 224.1 Å		0.83 Å/pix.
x 270 pix.
= 224.1 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: 0.83 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: 0.05
最小 - 最大-0.07495572 - 0.22058843
平均 (標準偏差)0.00020252653 (±0.0067469357)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ270270270
Spacing270270270
セルA=B=C: 224.09999 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: #2

ファイルemd_61212_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_61212_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 : 6-s-cis retinal

全体名称: 6-s-cis retinal
要素
  • 細胞器官・細胞要素: 6-s-cis retinal
    • タンパク質・ペプチド: KnChR
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: RETINAL
  • リガンド: water

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超分子 #1: 6-s-cis retinal

超分子名称: 6-s-cis retinal / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Klebsormidium nitens (植物)

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分子 #1: KnChR

分子名称: KnChR / 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: Klebsormidium nitens (植物)
分子量理論値: 30.430072 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SCYVADFLGM HHESHEGALY SVYKSLEWGC FLISIGLFVF YLQQYRKKTA GWEVIYIAFI ESFKYIFEIF WPHNNPAQLN IYGVNKSVP WVRYMEWMIT CPVILMALSN ISGEEGEYTH RSMQLLATDQ GAILCAITAA ASEGAISAVF YAIGVCYGIC T FYFCLQIY ...文字列:
SCYVADFLGM HHESHEGALY SVYKSLEWGC FLISIGLFVF YLQQYRKKTA GWEVIYIAFI ESFKYIFEIF WPHNNPAQLN IYGVNKSVP WVRYMEWMIT CPVILMALSN ISGEEGEYTH RSMQLLATDQ GAILCAITAA ASEGAISAVF YAIGVCYGIC T FYFCLQIY IEAYFTLPET CHSAVKWMAV IFYAGWLCYP CFFLAGSEGW GNLSYEGSAI GHCIADLLSK NAWGVMHWWI RC QLEEYKH THNGQLPHYS LETRAKMR

UniProtKB: Uncharacterized protein

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分子 #2: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: PC1
分子量理論値: 790.145 Da
Chemical component information

ChemComp-PC1:
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

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分子 #3: RETINAL

分子名称: RETINAL / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: RET
分子量理論値: 284.436 Da
Chemical component information

ChemComp-RET:
RETINAL

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 36 / 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

緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMTris-HClTris Hydrochloride Acid
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER/RHODIUM / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 120 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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: GATAN K3 (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 / 実像数: 8554 / 平均電子線量: 49.263 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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 105000
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: 3102701
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
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: 2.69 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: Coot / 使用した粒子像数: 164260
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: PHENIX
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。
  • 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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