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- PDB-8sgj: Cryo-EM structure of human NCX1 in apo inactivated state -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8sgj
タイトルCryo-EM structure of human NCX1 in apo inactivated state
要素
  • Fab heavy chain
  • Fab light chain
  • Sodium/calcium exchanger 1
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Na/Ca exchanger / sodium calcium exchanger
機能・相同性
機能・相同性情報


relaxation of smooth muscle / calcium:sodium antiporter activity / vascular associated smooth muscle contraction / calcium ion export / regulation of cell communication by electrical coupling / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / sodium ion export across plasma membrane / regulation of the force of heart contraction / cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / negative regulation of protein serine/threonine kinase activity ...relaxation of smooth muscle / calcium:sodium antiporter activity / vascular associated smooth muscle contraction / calcium ion export / regulation of cell communication by electrical coupling / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / sodium ion export across plasma membrane / regulation of the force of heart contraction / cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / negative regulation of protein serine/threonine kinase activity / intracellular sodium ion homeostasis / sodium ion import across plasma membrane / calcium ion import / regulation of cardiac muscle contraction by calcium ion signaling / calcium ion transport into cytosol / Sodium/Calcium exchangers / cardiac muscle cell development / Reduction of cytosolic Ca++ levels / relaxation of cardiac muscle / ankyrin binding / calcium ion transmembrane import into cytosol / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / cellular response to caffeine / positive regulation of the force of heart contraction / calcium ion import across plasma membrane / intercalated disc / regulation of cardiac conduction / positive regulation of bone mineralization / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / calcium ion homeostasis / cardiac muscle contraction / monoatomic ion transport / Ion homeostasis / cytoskeletal protein binding / muscle contraction / axon terminus / T-tubule / response to muscle stretch / sodium ion transmembrane transport / regulation of heart rate / cell periphery / cellular response to reactive oxygen species / sarcolemma / calcium ion transmembrane transport / Z disc / intracellular calcium ion homeostasis / regulation of gene expression / transmembrane transporter binding / calmodulin binding / postsynapse / postsynaptic density / axon / neuronal cell body / dendrite / calcium ion binding / synapse / nucleoplasm / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium/calcium exchanger, isoform 1 / Sodium/calcium exchanger protein / Sodium/calcium exchanger domain, C-terminal extension / : / C-terminal extension of sodium/calcium exchanger domain / Na-Ca exchanger/integrin-beta4 / Calx-beta domain / Domains in Na-Ca exchangers and integrin-beta4 / Sodium/calcium exchanger membrane region / NCX, central ion-binding domain superfamily ...Sodium/calcium exchanger, isoform 1 / Sodium/calcium exchanger protein / Sodium/calcium exchanger domain, C-terminal extension / : / C-terminal extension of sodium/calcium exchanger domain / Na-Ca exchanger/integrin-beta4 / Calx-beta domain / Domains in Na-Ca exchangers and integrin-beta4 / Sodium/calcium exchanger membrane region / NCX, central ion-binding domain superfamily / Sodium/calcium exchanger protein / CalX-like domain superfamily / DnaJ domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium/calcium exchanger 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Mus musculus (ハツカネズミ)
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: 3.1 Å
データ登録者Xue, J. / Jiang, Y.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM140892 米国
Welch FoundationI-1578 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Structural mechanisms of the human cardiac sodium-calcium exchanger NCX1.
著者: Jing Xue / Weizhong Zeng / Yan Han / Scott John / Michela Ottolia / Youxing Jiang /
要旨: Na/Ca exchangers (NCX) transport Ca in or out of cells in exchange for Na. They are ubiquitously expressed and play an essential role in maintaining cytosolic Ca homeostasis. Although extensively ...Na/Ca exchangers (NCX) transport Ca in or out of cells in exchange for Na. They are ubiquitously expressed and play an essential role in maintaining cytosolic Ca homeostasis. Although extensively studied, little is known about the global structural arrangement of eukaryotic NCXs and the structural mechanisms underlying their regulation by various cellular cues including cytosolic Na and Ca. Here we present the cryo-EM structures of human cardiac NCX1 in both inactivated and activated states, elucidating key structural elements important for NCX ion exchange function and its modulation by cytosolic Ca and Na. We demonstrate that the interactions between the ion-transporting transmembrane (TM) domain and the cytosolic regulatory domain define the activity of NCX. In the inward-facing state with low cytosolic [Ca], a TM-associated four-stranded β-hub mediates a tight packing between the TM and cytosolic domains, resulting in the formation of a stable inactivation assembly that blocks the TM movement required for ion exchange function. Ca binding to the cytosolic second Ca-binding domain (CBD2) disrupts this inactivation assembly which releases its constraint on the TM domain, yielding an active exchanger. Thus, the current NCX1 structures provide an essential framework for the mechanistic understanding of the ion transport and cellular regulation of NCX family proteins.
履歴
登録2023年4月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年10月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年11月1日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22024年11月6日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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: Sodium/calcium exchanger 1
L: Fab light chain
H: Fab heavy chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)157,66612
ポリマ－157,3573
非ポリマー3099
水181
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, 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 , 1種, 1分子 A

#1: タンパク質 Sodium/calcium exchanger 1 / Na(+)/Ca(2+)-exchange protein 1 / Solute carrier family 8 member 1


分子量: 109181.070 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: SLC8A1, CNC, NCX1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P32418

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抗体 , 2種, 2分子 LH

#2: 抗体 Fab light chain


分子量: 21740.082 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ)
#3: 抗体 Fab heavy chain


分子量: 26435.598 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ)

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非ポリマー , 3種, 10分子

#4: 化合物
ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1 / 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Y
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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1human cardiac NCX1 in complex with antibody Fab fragmentCOMPLEX#1-#30MULTIPLE SOURCES
2human cardiac NCX1 in apo inactivated stateCOMPLEX#11RECOMBINANT
3antibody Fab fragmentCOMPLEX#2-#31NATURAL
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23Mus musculus (ハツカネズミ)10090
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: 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: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 133999 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0047832
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.67510633
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.7631047
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0481215
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0061331

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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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