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- PDB-6xiw: Cryo-EM structure of the sodium leak channel NALCN-FAM155A complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6xiw
タイトルCryo-EM structure of the sodium leak channel NALCN-FAM155A complex
要素
  • Sodium leak channel non-selective protein
  • Transmembrane protein FAM155A
キーワードMEMBRANE PROTEIN / ion channel / complex / cysteine rich domain
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of synaptic transmission, cholinergic / leak channel activity / regulation of resting membrane potential / voltage-gated sodium channel activity / sodium channel activity / calcium ion import across plasma membrane / monoatomic ion channel complex / monoatomic cation channel activity / potassium ion transmembrane transport / sodium ion transmembrane transport ...positive regulation of synaptic transmission, cholinergic / leak channel activity / regulation of resting membrane potential / voltage-gated sodium channel activity / sodium channel activity / calcium ion import across plasma membrane / monoatomic ion channel complex / monoatomic cation channel activity / potassium ion transmembrane transport / sodium ion transmembrane transport / positive regulation of synaptic transmission, GABAergic / Stimuli-sensing channels / calcium ion transmembrane transport / monoatomic ion transmembrane transport / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium leak channel NALCN / : / Voltage-dependent channel domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-PEV / Chem-PGV / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / NALCN channel auxiliary factor 1 / Sodium leak channel NALCN
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 2.8 Å
データ登録者Kschonsak, M. / Chua, H.C. / Noland, C.L. / Weidling, C. / Clairfeuille, T. / Bahlke, O.O. / Ameen, A.O. / Li, Z.R. / Arthur, C.P. / Ciferri, C. ...Kschonsak, M. / Chua, H.C. / Noland, C.L. / Weidling, C. / Clairfeuille, T. / Bahlke, O.O. / Ameen, A.O. / Li, Z.R. / Arthur, C.P. / Ciferri, C. / Pless, S.A. / Payandeh, J.
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Structure of the human sodium leak channel NALCN.
著者: Marc Kschonsak / Han Chow Chua / Cameron L Noland / Claudia Weidling / Thomas Clairfeuille / Oskar Ørts Bahlke / Aishat Oluwanifemi Ameen / Zhong Rong Li / Christopher P Arthur / Claudio ...著者: Marc Kschonsak / Han Chow Chua / Cameron L Noland / Claudia Weidling / Thomas Clairfeuille / Oskar Ørts Bahlke / Aishat Oluwanifemi Ameen / Zhong Rong Li / Christopher P Arthur / Claudio Ciferri / Stephan Alexander Pless / Jian Payandeh /
要旨: Persistently depolarizing sodium (Na) leak currents enhance electrical excitability. The ion channel responsible for the major background Na conductance in neurons is the Na leak channel, non- ...Persistently depolarizing sodium (Na) leak currents enhance electrical excitability. The ion channel responsible for the major background Na conductance in neurons is the Na leak channel, non-selective (NALCN). NALCN-mediated currents regulate neuronal excitability linked to respiration, locomotion and circadian rhythm. NALCN activity is under tight regulation and mutations in NALCN cause severe neurological disorders and early death. NALCN is an orphan channel in humans, and fundamental aspects of channel assembly, gating, ion selectivity and pharmacology remain obscure. Here we investigate this essential leak channel and determined the structure of NALCN in complex with a distinct auxiliary subunit, family with sequence similarity 155 member A (FAM155A). FAM155A forms an extracellular dome that shields the ion-selectivity filter from neurotoxin attack. The pharmacology of NALCN is further delineated by a walled-off central cavity with occluded lateral pore fenestrations. Unusual voltage-sensor domains with asymmetric linkages to the pore suggest mechanisms by which NALCN activity is modulated. We found a tightly closed pore gate in NALCN where the majority of missense patient mutations cause gain-of-function phenotypes that cluster around the S6 gate and distinctive π-bulges. Our findings provide a framework to further study the physiology of NALCN and a foundation for discovery of treatments for NALCN channelopathies and other electrical disorders.
履歴
登録2020年6月22日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年7月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年8月5日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22020年11月25日Group: Database references / Structure summary / カテゴリ: chem_comp / citation
Item: _chem_comp.pdbx_synonyms / _citation.journal_volume ..._chem_comp.pdbx_synonyms / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32024年10月30日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-22203
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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: Sodium leak channel non-selective protein
B: Transmembrane protein FAM155A
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)267,54714
ポリマ－260,5472
非ポリマー7,00112
水905
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 AB

#1: タンパク質 Sodium leak channel non-selective protein / CanIon / Voltage gated channel-like protein 1


分子量: 206341.641 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: TYR287 modeled with sulfonation (TYS) as the EM density indicates a post-translational modification of this residue.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: NALCN, VGCNL1 / 細胞株 (発現宿主): HEK293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q8IZF0
#2: タンパク質 Transmembrane protein FAM155A


分子量: 54205.004 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: FAM155A / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: B1AL88

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糖 , 1種, 2分子

#3: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 4種, 15分子

#4: 化合物
ChemComp-PEV / (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE / PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / 1-PALMITOYL-2-OLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOETHANOLAMINE


分子量: 720.012 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C39H78NO8P / コメント: POPE, リン脂質*YM
#5: 化合物 ChemComp-PGV / (1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE / PHOSPHATIDYLGLYCEROL / 2-VACCENOYL-1-PALMITOYL-SN-GLYCEROL-3-PHOSPHOGLYCEROL


分子量: 749.007 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H77O10P / コメント: リン脂質*YM
#6: 化合物 ChemComp-Y01 / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト


分子量: 486.726 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 式: C31H50O4
#7: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素名称: NALCN in complex with FAM155A / タイプ: COMPLEX
詳細: NALCN, FAM155A, UNC80 and UNC79 co-expressed and NALCN-FAM155A co-purified
Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 細胞: HEK293
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1200 mMsodium chlorideNaCl1
225 mMHEPESC8H18N2O4S1
33 mMcalcium chlorideCaCl21
試料濃度: 2.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: sample was gently cross-linked with 0.05% EM-grade glutaraldehyde for 10 min at room temperature and quenched with 0.09 M TRIS pH 7.5
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
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）: 165000 X / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 10 sec. / 電子線照射量: 49.967 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
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: 1 / 実像数: 15080
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン動画フレーム数/画像: 50

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
2SerialEM3.7.11画像取得
4CTFFIND4.1.13CTF補正
7Coot0.8.9モデルフィッティング
8ISOLDE1,0b5モデルフィッティング
9UCSF Chimera1.02モデルフィッティング
11RELION3.1初期オイラー角割当3D classification
12cisTEM1.02最終オイラー角割当
13cisTEM1.02分類
14cisTEM1.02３次元再構成
15PHENIX1.18モデル精密化
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: 1778009
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 365512 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築空間: REAL

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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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