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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6p6w | |||||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of voltage-gated sodium channel NavAb N49K/L109A/M116V/G94C/Q150C disulfide crosslinked mutant in the resting state | |||||||||||||||
要素 | Fusion of Maltose-binding protein and voltage-gated sodium channel NavAb | |||||||||||||||
キーワード | membrane protein / metal transport / Ion channel / ion transport protein | |||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 membrane depolarization during action potential / voltage-gated sodium channel complex / voltage-gated sodium channel activity / detection of maltose stimulus / maltose transport complex / carbohydrate transport / carbohydrate transmembrane transporter activity / maltose binding / maltose transport / maltodextrin transmembrane transport ...membrane depolarization during action potential / voltage-gated sodium channel complex / voltage-gated sodium channel activity / detection of maltose stimulus / maltose transport complex / carbohydrate transport / carbohydrate transmembrane transporter activity / maltose binding / maltose transport / maltodextrin transmembrane transport / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex, substrate-binding subunit-containing / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex / cell chemotaxis / outer membrane-bounded periplasmic space / periplasmic space / DNA damage response / identical protein binding / membrane / metal ion binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||
生物種 | Escherichia coli K-12 (大腸菌) Arcobacter butzleri (バクテリア) | |||||||||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4 Å | |||||||||||||||
データ登録者 | Wisedchaisri, G. / Tonggu, L. / McCord, E. / Gamal El-Din, T.M. / Wang, L. / Zheng, N. / Catterall, W.A. | |||||||||||||||
資金援助 | 米国, 4件
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引用 | ジャーナル: Cell / 年: 2019 タイトル: Resting-State Structure and Gating Mechanism of a Voltage-Gated Sodium Channel. 著者: Goragot Wisedchaisri / Lige Tonggu / Eedann McCord / Tamer M Gamal El-Din / Liguo Wang / Ning Zheng / William A Catterall / 要旨: Voltage-gated sodium (Na) channels initiate action potentials in nerve, muscle, and other electrically excitable cells. The structural basis of voltage gating is uncertain because the resting state ...Voltage-gated sodium (Na) channels initiate action potentials in nerve, muscle, and other electrically excitable cells. The structural basis of voltage gating is uncertain because the resting state exists only at deeply negative membrane potentials. To stabilize the resting conformation, we inserted voltage-shifting mutations and introduced a disulfide crosslink in the VS of the ancestral bacterial sodium channel NaAb. Here, we present a cryo-EM structure of the resting state and a complete voltage-dependent gating mechanism. The S4 segment of the VS is drawn intracellularly, with three gating charges passing through the transmembrane electric field. This movement forms an elbow connecting S4 to the S4-S5 linker, tightens the collar around the S6 activation gate, and prevents its opening. Our structure supports the classical "sliding helix" mechanism of voltage sensing and provides a complete gating mechanism for voltage sensor function, pore opening, and activation-gate closure based on high-resolution structures of a single sodium channel protein. | |||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 6p6w.cif.gz | 190.9 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6p6w.ent.gz | 147.5 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6p6w.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 6p6w_validation.pdf.gz | 716.6 KB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6p6w_full_validation.pdf.gz | 723.1 KB | 表示 | |
XML形式データ | 6p6w_validation.xml.gz | 35.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6p6w_validation.cif.gz | 52.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/p6/6p6w ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/p6/6p6w | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 74072.797 Da / 分子数: 4 変異: R4A, N49K, L109A, M116V, G94C, Q150C,R4A, N49K, L109A, M116V, G94C, Q150C 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌), (組換発現) Arcobacter butzleri (strain RM4018) (バクテリア) 遺伝子: malE, BX06_05300, Abu_1752 / 株: RM4018 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) 参照: UniProt: A0A028ANC5, UniProt: A8EVM5, UniProt: P0AEX9*PLUS |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Fusion of maltose-binding protein and voltage-gated sodium channel NavAb in the resting state タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.3 MDa / 実験値: YES | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Arcobacter butzleri RM4018 (バクテリア) | ||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 8 | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 8 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | ||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-1.2/1.3 4C | ||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: HOMEMADE PLUNGER / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 40 % / 凍結前の試料温度: 298 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 130000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER 最高温度: 103.5 K / 最低温度: 90.8 K |
撮影 | 平均露光時間: 8.6 sec. / 電子線照射量: 60 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 9 / 実像数: 5000 |
電子光学装置 | 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 |
画像スキャン | 横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 43 / 利用したフレーム数/画像: 1-43 |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.14_3260: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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画像処理 | 詳細: Movie frames were aligned and 2x binned to a pixel size off 1.056 A using MotionCor2. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 476000 詳細: Auto-particle picking using RELION 3.0 beta and manual particle removals of bad particles. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C4 (4回回転対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 333899 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 3RVY PDB chain-ID: A / Pdb chain residue range: 1001-1221 |