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- EMDB-63538: Cryo-EM structure of dVGAC complexed with iodide -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-63538
タイトルCryo-EM structure of dVGAC complexed with iodide
マップデータ
試料
  • 複合体: De novo design of Ion channels
    • タンパク質・ペプチド: de novo designed ion channel
  • リガンド: IODIDE ION
キーワードDe novo design / Ion channels / DE NOVO PROTEIN
生物種synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.72 Å
データ登録者Lu PL / Zhou C
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2020YFA0909200 中国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2025
タイトル: De novo designed voltage-gated anion channels suppress neuron firing.
著者: Chen Zhou / Huican Li / Jiaxing Wang / Cheng Qian / Hui Xiong / Zhilin Chu / Qiming Shao / Xuan Li / Shijin Sun / Ke Sun / Aiqin Zhu / Jiawei Wang / Xueqin Jin / Fan Yang / Tamer M Gamal El- ...著者: Chen Zhou / Huican Li / Jiaxing Wang / Cheng Qian / Hui Xiong / Zhilin Chu / Qiming Shao / Xuan Li / Shijin Sun / Ke Sun / Aiqin Zhu / Jiawei Wang / Xueqin Jin / Fan Yang / Tamer M Gamal El-Din / Bo Li / Jing Huang / Kun Wu / Peilong Lu /
要旨: Design of ion channels responsive to environmental cues has significant implications in modulating cellular activities and sensor development, but it remains a significant challenge due to the ...Design of ion channels responsive to environmental cues has significant implications in modulating cellular activities and sensor development, but it remains a significant challenge due to the complexities involved in designing stimuli-induced conformational changes in proteins. Here, we report the accurate de novo design of voltage-gated anion channels, namely dVGACs. dVGACs adopt a 15-helix pentameric architecture featuring arginine constrictions within the transmembrane span and show voltage-dependent anions currents in patch-clamp experiments. Cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of dVGACs closely align with the design models. Cryo-EM structures and molecular dynamics simulations suggest that the arginine constrictions undergo voltage-induced conformational changes, serving as both a voltage sensor and a selectivity filter as designed. Notably, the anion selectivity and voltage sensitivity of dVGACs can be tuned through targeted mutations for suppressing neuronal firing in situ. The ability to create ion channels with custom-designed conformational changes refreshes our insights into membrane biophysics and unveils diverse potential applications.
履歴
登録2025年2月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年10月29日-
マップ公開2025年10月29日-
更新2025年10月29日-
現状2025年10月29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_63538.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_63538.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 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.)
1.09 Å/pix.
x 192 pix.
= 208.704 Å		1.09 Å/pix.
x 192 pix.
= 208.704 Å		1.09 Å/pix.
x 192 pix.
= 208.704 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: 1.087 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: 0.493
最小 - 最大-2.9216764 - 4.2399635
平均 (標準偏差)0.00936504 (±0.12791806)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 208.70401 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_63538_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)

-
ハーフマップ: #2

ファイルemd_63538_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_63538_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 : De novo design of Ion channels

全体名称: De novo design of Ion channels
要素
  • 複合体: De novo design of Ion channels
    • タンパク質・ペプチド: de novo designed ion channel
  • リガンド: IODIDE ION

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超分子 #1: De novo design of Ion channels

超分子名称: De novo design of Ion channels / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)

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分子 #1: de novo designed ion channel

分子名称: de novo designed 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 26.424367 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSHHHHHHSS GENLYFQGSS NANAPVHIDV GGHMYTSSLA TLTKYPESRI GRLFDGTEPI VLDSLKQHYF IDRDGQMFRY ILNFLRTSK LLIPDDFKDY TLLYEEAKYF QLQPMLLEME RWKQDEERGK GAGVEILLKI IILIIFAVIV AAAAILWALK A KALTVVTM ...文字列:
MSHHHHHHSS GENLYFQGSS NANAPVHIDV GGHMYTSSLA TLTKYPESRI GRLFDGTEPI VLDSLKQHYF IDRDGQMFRY ILNFLRTSK LLIPDDFKDY TLLYEEAKYF QLQPMLLEME RWKQDEERGK GAGVEILLKI IILIIFAVIV AAAAILWALK A KALTVVTM LLGVLLFLVR LAIRFFIRVI ERLLKEGKEE EAEKLAKKLV LFIALFVLFI IMVVWALMKL L

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分子 #2: IODIDE ION

分子名称: IODIDE ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: IOD
分子量理論値: 126.904 Da
Chemical component information

ChemComp-IOD:
IODIDE ION

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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
凍結凍結剤: ETHANE

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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) / 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）: 2.0 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.4000000000000001 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.72 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 441996
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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)

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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