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- PDB-6tj1: Crystal structure of a de novo designed hexameric helical-bundle ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6tj1
タイトルCrystal structure of a de novo designed hexameric helical-bundle protein
要素
  • De novo designed WSHC6
  • purification tag
キーワードBIOSYNTHETIC PROTEIN / Helical bundle / hexamer / computational protein design / pore / de novo protein
生物種synthetic construct (人工物)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2.4 Å
データ登録者Xu, C. / Pei, X.Y. / Luisi, B.F. / Baker, D.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号
United States Department of Agriculture (USDA)FA9550-18-1-0297 米国
引用ジャーナル: Nature / : 2020
タイトル: Computational design of transmembrane pores.
著者: Chunfu Xu / Peilong Lu / Tamer M Gamal El-Din / Xue Y Pei / Matthew C Johnson / Atsuko Uyeda / Matthew J Bick / Qi Xu / Daohua Jiang / Hua Bai / Gabriella Reggiano / Yang Hsia / T J Brunette ...著者: Chunfu Xu / Peilong Lu / Tamer M Gamal El-Din / Xue Y Pei / Matthew C Johnson / Atsuko Uyeda / Matthew J Bick / Qi Xu / Daohua Jiang / Hua Bai / Gabriella Reggiano / Yang Hsia / T J Brunette / Jiayi Dou / Dan Ma / Eric M Lynch / Scott E Boyken / Po-Ssu Huang / Lance Stewart / Frank DiMaio / Justin M Kollman / Ben F Luisi / Tomoaki Matsuura / William A Catterall / David Baker /
要旨: Transmembrane channels and pores have key roles in fundamental biological processes and in biotechnological applications such as DNA nanopore sequencing, resulting in considerable interest in the ...Transmembrane channels and pores have key roles in fundamental biological processes and in biotechnological applications such as DNA nanopore sequencing, resulting in considerable interest in the design of pore-containing proteins. Synthetic amphiphilic peptides have been found to form ion channels, and there have been recent advances in de novo membrane protein design and in redesigning naturally occurring channel-containing proteins. However, the de novo design of stable, well-defined transmembrane protein pores that are capable of conducting ions selectively or are large enough to enable the passage of small-molecule fluorophores remains an outstanding challenge. Here we report the computational design of protein pores formed by two concentric rings of α-helices that are stable and monodisperse in both their water-soluble and their transmembrane forms. Crystal structures of the water-soluble forms of a 12-helical pore and a 16-helical pore closely match the computational design models. Patch-clamp electrophysiology experiments show that, when expressed in insect cells, the transmembrane form of the 12-helix pore enables the passage of ions across the membrane with high selectivity for potassium over sodium; ion passage is blocked by specific chemical modification at the pore entrance. When incorporated into liposomes using in vitro protein synthesis, the transmembrane form of the 16-helix pore-but not the 12-helix pore-enables the passage of biotinylated Alexa Fluor 488. A cryo-electron microscopy structure of the 16-helix transmembrane pore closely matches the design model. The ability to produce structurally and functionally well-defined transmembrane pores opens the door to the creation of designer channels and pores for a wide variety of applications.
履歴
登録2019年11月23日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年4月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年9月16日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22024年5月1日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: De novo designed WSHC6
B: De novo designed WSHC6
C: De novo designed WSHC6
D: purification tag


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)32,1584
ポリマ-32,1584
非ポリマー00
66737
1
A: De novo designed WSHC6
B: De novo designed WSHC6
C: De novo designed WSHC6
D: purification tag

A: De novo designed WSHC6
B: De novo designed WSHC6
C: De novo designed WSHC6
D: purification tag


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)64,3168
ポリマ-64,3168
非ポリマー00
1086
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation2_555-x,y,-z1
Buried area16880 Å2
ΔGint-162 kcal/mol
Surface area19970 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)45.720, 54.130, 79.170
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number18
Space group name H-MP21221
Components on special symmetry positions
IDモデル要素
11A-111-

HOH

21A-112-

HOH

31A-113-

HOH

41A-114-

HOH

51A-115-

HOH

61B-105-

HOH

71B-106-

HOH

81B-107-

HOH

91B-108-

HOH

101B-109-

HOH

111B-110-

HOH

121B-111-

HOH

131B-112-

HOH

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要素

#1: タンパク質 De novo designed WSHC6


分子量: 10557.086 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
#2: タンパク質・ペプチド purification tag


分子量: 486.562 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: A protein purification cleavage tag with a disordered electronic map density
由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 37 / 由来タイプ: 天然 / : H2O

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.04 Å3/Da / 溶媒含有率: 39.79 %
結晶化温度: 291 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / pH: 6.6 / 詳細: 0.1 M MES, pH 6.6, 17.5% PEG 550 MME / PH範囲: 6.6

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Ambient temp details: 100 / Serial crystal experiment: Y
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: Diamond / ビームライン: I02 / 波長: 0.9801 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 6M-F / 検出器: PIXEL / 日付: 2015年7月29日 / 詳細: Double Crystal
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.9801 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.35→54.14 Å / Num. obs: 8149 / % possible obs: 95.5 % / Observed criterion σ(I): 3 / 冗長度: 2.9 % / Biso Wilson estimate: 34.41 Å2 / CC1/2: 0.992 / Rmerge(I) obs: 0.135 / Rpim(I) all: 0.089 / Net I/σ(I): 8.8
反射 シェル解像度: 2.457622→2.52 Å / 冗長度: 2.9 % / Rmerge(I) obs: 0.08 / Mean I/σ(I) obs: 1 / Num. unique obs: 7210 / CC1/2: 0.812 / % possible all: 95.3
Serial crystallography sample delivery手法: fixed target

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIXv1.11精密化
Aimlessccp4-7.0データスケーリング
PDB_EXTRACT3.25データ抽出
MOSFLMccp4-7.0データ削減
AutoSolphenix phaser-MR位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: Rosetta design model

解像度: 2.4→39.5 Å / 交差検証法: THROUGHOUT
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.2802 -0.05 %random selection
Rwork0.2539 ---
obs0.2547 7622 95.3 %-
原子変位パラメータBiso max: 158.82 Å2 / Biso mean: 68.1204 Å2 / Biso min: 9.87 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 2.4→39.5 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数1598 0 0 37 1635

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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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