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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-7096 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the TMEM16A calcium-activated chloride channel in LMNG | ||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | sharpened map | ||||||||||||||||||||||||||||||
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![]() | Chloride channel / TMEM16 family / MEMBRANE PROTEIN | ||||||||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | ![]() glial cell projection elongation / trachea development / iodide transmembrane transporter activity / iodide transport / intracellularly calcium-gated chloride channel activity / mucus secretion / cellular response to peptide / voltage-gated chloride channel activity / Stimuli-sensing channels / chloride transport ...glial cell projection elongation / trachea development / iodide transmembrane transporter activity / iodide transport / intracellularly calcium-gated chloride channel activity / mucus secretion / cellular response to peptide / voltage-gated chloride channel activity / Stimuli-sensing channels / chloride transport / chloride channel activity / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / chloride channel complex / chloride transmembrane transport / regulation of membrane potential / establishment of localization in cell / cell projection / presynaptic membrane / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / cellular response to heat / apical plasma membrane / external side of plasma membrane / signaling receptor binding / glutamatergic synapse / protein homodimerization activity / identical protein binding / metal ion binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||||||||||||||
生物種 | ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | Dang S / Feng S | ||||||||||||||||||||||||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Cryo-EM structures of the TMEM16A calcium-activated chloride channel. 著者: Shangyu Dang / Shengjie Feng / Jason Tien / Christian J Peters / David Bulkley / Marco Lolicato / Jianhua Zhao / Kathrin Zuberbühler / Wenlei Ye / Lijun Qi / Tingxu Chen / Charles S Craik / ...著者: Shangyu Dang / Shengjie Feng / Jason Tien / Christian J Peters / David Bulkley / Marco Lolicato / Jianhua Zhao / Kathrin Zuberbühler / Wenlei Ye / Lijun Qi / Tingxu Chen / Charles S Craik / Yuh Nung Jan / Daniel L Minor / Yifan Cheng / Lily Yeh Jan / ![]() 要旨: Calcium-activated chloride channels (CaCCs) encoded by TMEM16A control neuronal signalling, smooth muscle contraction, airway and exocrine gland secretion, and rhythmic movements of the ...Calcium-activated chloride channels (CaCCs) encoded by TMEM16A control neuronal signalling, smooth muscle contraction, airway and exocrine gland secretion, and rhythmic movements of the gastrointestinal system. To understand how CaCCs mediate and control anion permeation to fulfil these physiological functions, knowledge of the mammalian TMEM16A structure and identification of its pore-lining residues are essential. TMEM16A forms a dimer with two pores. Previous CaCC structural analyses have relied on homology modelling of a homologue (nhTMEM16) from the fungus Nectria haematococca that functions primarily as a lipid scramblase, as well as subnanometre-resolution electron cryo-microscopy. Here we present de novo atomic structures of the transmembrane domains of mouse TMEM16A in nanodiscs and in lauryl maltose neopentyl glycol as determined by single-particle electron cryo-microscopy. These structures reveal the ion permeation pore and represent different functional states. The structure in lauryl maltose neopentyl glycol has one Ca ion resolved within each monomer with a constricted pore; this is likely to correspond to a closed state, because a CaCC with a single Ca occupancy requires membrane depolarization in order to open (C.J.P. et al., manuscript submitted). The structure in nanodiscs has two Ca ions per monomer and its pore is in a closed conformation; this probably reflects channel rundown, which is the gradual loss of channel activity that follows prolonged CaCC activation in 1 mM Ca. Our mutagenesis and electrophysiological studies, prompted by analyses of the structures, identified ten residues distributed along the pore that interact with permeant anions and affect anion selectivity, as well as seven pore-lining residues that cluster near pore constrictions and regulate channel gating. Together, these results clarify the basis of CaCC anion conduction. | ||||||||||||||||||||||||||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 60 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 24.6 KB 24.6 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 54.1 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 6.7 KB | ||
その他 | ![]() ![]() ![]() | 48.6 MB 48.6 MB 48.6 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 6bgjMC ![]() 7095C ![]() 6bgiC C: 同じ文献を引用 ( M: このマップから作成された原子モデル |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | ![]() Data #1: Particle stacks extracted from motion corrected micrographs of TMEM16A in LMNG [picked particles - single frame - processed] Data #2: Particle stacks extracted from motion corrected micrographs of TMEM16A bound with Fab in LMNG [picked particles - single frame - processed]) |
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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マップ
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注釈 | sharpened map | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.02 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-追加マップ: unsharpened map
ファイル | emd_7096_additional.map | ||||||||||||
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注釈 | unsharpened map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map 1
ファイル | emd_7096_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half map 1 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map 2
ファイル | emd_7096_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half map 2 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : TMEM16A Calcium-activated chloride channel
全体 | 名称: TMEM16A Calcium-activated chloride channel |
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要素 |
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-超分子 #1: TMEM16A Calcium-activated chloride channel
超分子 | 名称: TMEM16A Calcium-activated chloride channel / タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
-分子 #1: Anoctamin-1
分子 | 名称: Anoctamin-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Calcium ions / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 105.603984 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: MRVPEKYSTL PAEDRSVHIV NICAIEDLGY LPSEGTLLNS LSVDPDAECK YGLYFRDGKR KVDYILVYHH KRASGSRTLA RRGLQNDMV LGTRSVRQDQ PLPGKGSPVD AGSPEVPMDY HEDDKRFRRE EYEGNLLEAG LELENDEDTK IHGVGFVKIH A PWHVLCRE ...文字列: MRVPEKYSTL PAEDRSVHIV NICAIEDLGY LPSEGTLLNS LSVDPDAECK YGLYFRDGKR KVDYILVYHH KRASGSRTLA RRGLQNDMV LGTRSVRQDQ PLPGKGSPVD AGSPEVPMDY HEDDKRFRRE EYEGNLLEAG LELENDEDTK IHGVGFVKIH A PWHVLCRE AEFLKLKMPT KKVYHISETR GLLKTINSVL QKITDPIQPK VAEHRPQTTK RLSYPFSREK QHLFDLTDRD SF FDSKTRS TIVYEILKRT TCTKAKYSMG ITSLLANGVY SAAYPLHDGD YEGDNVEFND RKLLYEEWAS YGVFYKYQPI DLV RKYFGE KVGLYFAWLG AYTQMLIPAS IVGVIVFLYG CATVDENIPS MEMCDQRYNI TMCPLCDKTC SYWKMSSACA TARA SHLFD NPATVFFSVF MALWAATFME HWKRKQMRLN YRWDLTGFEE EEDHPRAEYE ARVLEKSLRK ESRNKETDKV KLTWR DRFP AYFTNLVSII FMIAVTFAIV LGVIIYRIST AAALAMNSSP SVRSNIRVTV TATAVIINLV VIILLDEVYG CIARWL TKI EVPKTEKSFE ERLTFKAFLL KFVNSYTPIF YVAFFKGRFV GRPGDYVYIF RSFRMEECAP GGCLMELCIQ LSIIMLG KQ LIQNNLFEIG IPKMKKFIRY LKLRRQSPSD REEYVKRKQR YEVDFNLEPF AGLTPEYMEM IIQFGFVTLF VASFPLAP L FALLNNIIEI RLDAKKFVTE LRRPVAIRAK DIGIWYNILR GVGKLAVIIN AFVISFTSDF IPRLVYLYMY SQNGTMHGF VNHTLSSFNV SDFQNGTAPN DPLDLGYEVQ ICRYKDYREP PWSEHKYDIS KDFWAVLAAR LAFVIVFQNL VMFMSDFVDW VIPDIPKDI SQQIHKEKVL MVELSNSLEV LFQ UniProtKB: Anoctamin-1 |
-分子 #2: CALCIUM ION
分子 | 名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: CA |
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分子量 | 理論値: 40.078 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 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 | 0.5 mg/mL | |||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 9 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 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: 10 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.027 kPa | |||||||||||||||
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 III / 詳細: blot 6-8 seconds before plunging. |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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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 / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-40 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 7882 / 平均露光時間: 8.0 sec. / 平均電子線量: 80.0 e/Å2 詳細: 5326 images for TMEM16A alone in LMNG, 2556 images for TMEM16A with Fab bound in LMNG |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 100.0 µm 最大 デフォーカス(補正後): 1.9000000000000001 µm 最小 デフォーカス(補正後): 0.8 µm / 倍率(補正後): 29000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm |
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
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL |
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得られたモデル | ![]() PDB-6bgj: |