[日本語] English
万見
- PDB-9cdc: Kalium channelrhodopsin 1 C110A mutant from Hyphochytrium catenoi... -

+
データを開く


IDまたはキーワード:

読み込み中...

-
基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9cdc
タイトルKalium channelrhodopsin 1 C110A mutant from Hyphochytrium catenoides, Dark State
要素Kalium channelrhodopsin 1 C110A
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Retinal Protein / Channelrhodopsin / Cation Channel / Peptidisc / Optogenetics / Transport Protein
機能・相同性CHOLESTEROL / 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / RETINAL
機能・相同性情報
生物種Hyphochytrium catenoides (真核生物)
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: 3.08 Å
データ登録者Morizumi, T. / Kim, K. / Ernst, O.P.
資金援助 米国, カナダ, 4件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM140838 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)RF1NS133657 米国
Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC, Canada)RGPIN-2023-05764 カナダ
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT-159464 カナダ
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Structural insights into light-gating of potassium-selective channelrhodopsin.
著者: Takefumi Morizumi / Kyumhyuk Kim / Hai Li / Probal Nag / Tal Dogon / Oleg A Sineshchekov / Yumei Wang / Leonid S Brown / Songhwan Hwang / Han Sun / Ana-Nicoleta Bondar / Igor Schapiro / Elena ...著者: Takefumi Morizumi / Kyumhyuk Kim / Hai Li / Probal Nag / Tal Dogon / Oleg A Sineshchekov / Yumei Wang / Leonid S Brown / Songhwan Hwang / Han Sun / Ana-Nicoleta Bondar / Igor Schapiro / Elena G Govorunova / John L Spudich / Oliver P Ernst /
要旨: Structural information on channelrhodopsins' mechanism of light-gated ion conductance is scarce, limiting its engineering as optogenetic tools. Here, we use single-particle cryo-electron microscopy ...Structural information on channelrhodopsins' mechanism of light-gated ion conductance is scarce, limiting its engineering as optogenetic tools. Here, we use single-particle cryo-electron microscopy of peptidisc-incorporated protein samples to determine the structures of the slow-cycling mutant C110A of kalium channelrhodopsin 1 from Hyphochytrium catenoides (HcKCR1) in the dark and upon laser flash excitation. Upon photoisomerization of the retinal chromophore, the retinylidene Schiff base NH-bond reorients from the extracellular to the cytoplasmic side. This switch triggers a series of side chain reorientations and merges intramolecular cavities into a transmembrane K conduction pathway. Molecular dynamics simulations confirm K flux through the illuminated state but not through the resting state. The overall displacement between the closed and the open structure is small, involving mainly side chain rearrangements. Asp105 and Asp116 play a key role in K conductance. Structure-guided mutagenesis and patch-clamp analysis reveal the roles of the pathway-forming residues in channel gating and selectivity.
履歴
登録2024年6月24日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年2月19日Provider: repository / タイプ: Initial release

-
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

-
集合体

登録構造単位
A: Kalium channelrhodopsin 1 C110A
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)34,9049
ポリマ－30,4841
非ポリマー4,4218
水36020
1
A: Kalium channelrhodopsin 1 C110A
ヘテロ分子

A: Kalium channelrhodopsin 1 C110A
ヘテロ分子

A: Kalium channelrhodopsin 1 C110A
ヘテロ分子

A: Kalium channelrhodopsin 1 C110A
ヘテロ分子

A: Kalium channelrhodopsin 1 C110A
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)174,52145
ポリマ－152,4185
非ポリマー22,10340
水905
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4

-
要素

#1: タンパク質 Kalium channelrhodopsin 1 C110A


分子量: 30483.678 Da / 分子数: 1 / 変異: C110A / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Hyphochytrium catenoides (真核生物)
発現宿主: Komagataella pastoris (菌類)
#2: 化合物 ChemComp-RET / RETINAL / 7-cis-レチナ-ル


分子量: 284.436 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C20H28O / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物 ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O
#4: 化合物
ChemComp-PEE / 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / DOPE


分子量: 744.034 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 式: C41H78NO8P / コメント: DOPE, リン脂質*YM
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 20 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationN

-
実験情報

-
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

-
試料調製

構成要素名称: Kalium Channelrhodopin 1 C110A Reconstituted in Peptidisc, Dark State
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 91.385 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Hyphochytrium catenoides (真核生物)
由来(組換発現)生物種: Komagataella pastoris (菌類)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mM4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acidHEPES1
2150 mMSodium ChlorideNaCl1
試料濃度: 0.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Sample was monodisperse
試料支持グリッドの材料: COPPER/RHODIUM / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Homemade
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: 278 K

-
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: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 75000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 7.5 sec. / 電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: TFS FALCON 4i (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5483

-
解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC4.4粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARC4.4CTF補正
7PHENIX1.2モデルフィッティング
9Cootモデル精密化
10cryoSPARC4.4初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.4最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.4分類
13cryoSPARC4.4３次元再構成
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: 1320264
対称性点対称性: C3 (3回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.08 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 86551 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 109.6 / プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation
原子モデル構築PDB-ID: 8GI8

8gi8


Accession code: 8GI8 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

+
万見について

-
お知らせ

-
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

-
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

+
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

+
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

+
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。

-
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

他の情報も見る