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- EMDB-21538: Structure of TRPA1 (ligand-free and calcium-free), PMAL-C8, class 2 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21538
タイトルStructure of TRPA1 (ligand-free and calcium-free), PMAL-C8, class 2
マップデータTRPA1 (apo) in PMAL-C8, class 2 (open)
試料
  • 複合体: TRPA1 (ligand-free and calcium free), solubilized in PMAL-C8, class 2
    • タンパク質・ペプチド: Transient receptor potential A1 (TRPA1)
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.3 Å
データ登録者Zhao J / Lin King JV / Paulsen CE / Cheng Y / Julius D
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R35 NS105038 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM098672 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Irritant-evoked activation and calcium modulation of the TRPA1 receptor.
著者: Jianhua Zhao / John V Lin King / Candice E Paulsen / Yifan Cheng / David Julius /
要旨: The transient receptor potential ion channel TRPA1 is expressed by primary afferent nerve fibres, in which it functions as a low-threshold sensor for structurally diverse electrophilic irritants, ...The transient receptor potential ion channel TRPA1 is expressed by primary afferent nerve fibres, in which it functions as a low-threshold sensor for structurally diverse electrophilic irritants, including small volatile environmental toxicants and endogenous algogenic lipids. TRPA1 is also a 'receptor-operated' channel whose activation downstream of metabotropic receptors elicits inflammatory pain or itch, making it an attractive target for novel analgesic therapies. However, the mechanisms by which TRPA1 recognizes and responds to electrophiles or cytoplasmic second messengers remain unknown. Here we use strutural studies and electrophysiology to show that electrophiles act through a two-step process in which modification of a highly reactive cysteine residue (C621) promotes reorientation of a cytoplasmic loop to enhance nucleophilicity and modification of a nearby cysteine (C665), thereby stabilizing the loop in an activating configuration. These actions modulate two restrictions controlling ion permeation, including widening of the selectivity filter to enhance calcium permeability and opening of a canonical gate at the cytoplasmic end of the pore. We propose a model to explain functional coupling between electrophile action and these control points. We also characterize a calcium-binding pocket that is highly conserved across TRP channel subtypes and accounts for all aspects of calcium-dependent TRPA1 regulation, including potentiation, desensitization and activation by metabotropic receptors. These findings provide a structural framework for understanding how a broad-spectrum irritant receptor is controlled by endogenous and exogenous agents that elicit or exacerbate pain and itch.
履歴
登録2020年3月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年4月8日-
マップ公開2020年5月6日-
更新2020年7月29日-
現状2020年7月29日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 4
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 4
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_21538.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_21538.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈TRPA1 (apo) in PMAL-C8, class 2 (open)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.2156 Å
密度
表面レベル登録者による: 4 / ムービー #1: 4
最小 - 最大-14.989781 - 22.766779
平均 (標準偏差)-0.00000000277 (±1)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 311.1936 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.21560156251.21560156251.2156015625
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z311.194311.194311.194
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ400400400
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-14.99022.767-0.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_21538_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_21538_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_21538_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : TRPA1 (ligand-free and calcium free), solubilized in PMAL-C8, class 2

全体名称: TRPA1 (ligand-free and calcium free), solubilized in PMAL-C8, class 2
要素
  • 複合体: TRPA1 (ligand-free and calcium free), solubilized in PMAL-C8, class 2
    • タンパク質・ペプチド: Transient receptor potential A1 (TRPA1)

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超分子 #1: TRPA1 (ligand-free and calcium free), solubilized in PMAL-C8, class 2

超分子名称: TRPA1 (ligand-free and calcium free), solubilized in PMAL-C8, class 2
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト) / 組換細胞: HEK293F

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分子 #1: Transient receptor potential A1 (TRPA1)

分子名称: Transient receptor potential A1 (TRPA1) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGSSHHHHHH HHGSSMKIEE GKLVIWINGD KGYNGLAEVG KKFEKDTGIK VTVEHPDKLE EKFPQVAATG DGPDIIFWAH DRFGGYAQSG LLAEITPDKA FQDKLYPFTW DAVRYNGKLI AYPIAVEALS LIYNKDLLPN PPKTWEEIPA LDKELKAKGK SALMFNLQEP ...文字列:
MGSSHHHHHH HHGSSMKIEE GKLVIWINGD KGYNGLAEVG KKFEKDTGIK VTVEHPDKLE EKFPQVAATG DGPDIIFWAH DRFGGYAQSG LLAEITPDKA FQDKLYPFTW DAVRYNGKLI AYPIAVEALS LIYNKDLLPN PPKTWEEIPA LDKELKAKGK SALMFNLQEP YFTWPLIAAD GGYAFKYENG KYDIKDVGVD NAGAKAGLTF LVDLIKNKHM NADTDYSIAE AAFNKGETAM TINGPWAWSN IDTSKVNYGV TVLPTFKGQP SKPFVGVLSA GINAASPNKE LAKEFLENYL LTDEGLEAVN KDKPLGAVAL KSYEEELAKD PRIAATMENA QKGEIMPNIP QMSAFWYAVR TAVINAASGR QTVDEALKDA QTNSSSNNNN NNNNNNLGIE ENLYFQGAMG SMKRSLRKMW RPGEKKEPQG VVYEDVPDDT EDFKESLKVV FEGSAYGLQN FNKQKKLKRC DDMDTFFLHY AAAEGQIELM EKITRDSSLE VLHEMDDYGN TPLHCAVEKN QIESVKFLLS RGANPNLRNF NMMAPLHIAV QGMNNEVMKV LLEHRTIDVN LEGENGNTAV IIACTTNNSE ALQILLKKGA KPCKSNKWGC FPIHQAAFSG SKECMEIILR FGEEHGYSRQ LHINFMNNGK ATPLHLAVQN GDLEMIKMCL DNGAQIDPVE KGRCTAIHFA ATQGATEIVK LMISSYSGSV DIVNTTDGCH ETMLHRASLF DHHELADYLI SVGADINKID SEGRSPLILA TASASWNIVN LLLSKGAQVD IKDNFGRNFL HLTVQQPYGL KNLRPEFMQM QQIKELVMDE DNDGCTPLHY ACRQGGPGSV NNLLGFNVSI HSKSKDKKSP LHFAASYGRI NTCQRLLQDI SDTRLLNEGD LHGMTPLHLA AKNGHDKVVQ LLLKKGALFL SDHNGWTALH HASMGGYTQT MKVILDTNLK CTDRLDEDGN TALHFAAREG HAKAVALLLS HNADIVLNKQ QASFLHLALH NKRKEVVLTI IRSKRWDECL KIFSHNSPGN KCPITEMIEY LPECMKVLLD FCMLHSTEDK SCRDYYIEYN FKYLQCPLEF TKKTPTQDVI YEPLTALNAM VQNNRIELLN HPVCKEYLLM KWLAYGFRAH MMNLGSYCLG LIPMTILVVN IKPGMAFNST GIINETSDHS EILDTTNSYL IKTCMILVFL SSIFGYCKEA GQIFQQKRNY FMDISNVLEW IIYTTGIIFV LPLFVEIPAH LQWQCGAIAV YFYWMNFLLY LQRFENCGIF IVMLEVILKT LLRSTVVFIF LLLAFGLSFY ILLNLQDPFS SPLLSIIQTF SMMLGDINYR ESFLEPYLRN ELAHPVLSFA QLVSFTIFVP IVLMNLLIGL AVGDIADVQK HASLKRIAMQ VELHTSLEKK LPLWFLRKVD QKSTIVYPNK PRSGGMLFHI FCFLFCTGEI RQEIPNADKS LEMEILKQKY RLKDLTFLLE KQHELIKLII QKMEIISETE DDDSHCSFQD RFKKEQMEQR NSRWNTVLRA VKAKTHHLEP

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 8
グリッド詳細: unspecified
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI POLARA 300
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C4 (4回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 28558
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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