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- EMDB-4592: Cryo-EM structure of calcium-bound nhTMEM16 lipid scramblase in n... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-4592
タイトルCryo-EM structure of calcium-bound nhTMEM16 lipid scramblase in nanodisc (open state)
マップデータNone
試料
  • 複合体: nhTMEM16
    • タンパク質・ペプチド: Predicted proteinタンパク質構造予測
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム
機能・相同性: / Alpha-beta plait domain in TMEM16 lipid scramblase / : / Anoctamin / Calcium-activated chloride channel / 生体膜 / identical protein binding / metal ion binding / Plasma membrane channel protein
機能・相同性情報
生物種Nectria haematococca mpVI 77-13-4 (菌類) / Nectria haematococca (菌類)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å
データ登録者Kalienkova V / Clerico Mosina V / Bryner L / Oostergetel GT / Dutzler R / Paulino C
資金援助 スイス, オランダ, 2件
OrganizationGrant number国
European Research Council339116, AnoBest. スイス
Netherlands Organisation for Scientific Research740.018.016 オランダ
引用ジャーナル: Elife / 年: 2019
タイトル: Stepwise activation mechanism of the scramblase nhTMEM16 revealed by cryo-EM.
著者: Valeria Kalienkova / Vanessa Clerico Mosina / Laura Bryner / Gert T Oostergetel / Raimund Dutzler / Cristina Paulino /
要旨: Scramblases catalyze the movement of lipids between both leaflets of a bilayer. Whereas the X-ray structure of the protein nhTMEM16 has previously revealed the architecture of a Ca-dependent lipid ...Scramblases catalyze the movement of lipids between both leaflets of a bilayer. Whereas the X-ray structure of the protein nhTMEM16 has previously revealed the architecture of a Ca-dependent lipid scramblase, its regulation mechanism has remained elusive. Here, we have used cryo-electron microscopy and functional assays to address this question. Ca-bound and Ca-free conformations of nhTMEM16 in detergent and lipid nanodiscs illustrate the interactions with its environment and they reveal the conformational changes underlying its activation. In this process, Ca binding induces a stepwise transition of the catalytic subunit cavity, converting a closed cavity that is shielded from the membrane in the absence of ligand, into a polar furrow that becomes accessible to lipid headgroups in the Ca-bound state. Additionally, our structures demonstrate how nhTMEM16 distorts the membrane at both entrances of the subunit cavity, thereby decreasing the energy barrier for lipid movement.
履歴
登録2019年2月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年3月6日-
マップ公開2019年3月6日-
更新2020年12月2日-
現状2020年12月2日処理サイト: PDBe / 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: 0.065
  • 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: 0.065
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6qm9
  • 表面レベル: 0.065
  • 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_4592.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_4592.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈None
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.012 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.03 / ムービー #1: 0.065
最小 - 最大-0.19543886 - 0.33065116
平均 (標準偏差)0.000698587 (±0.0115454355)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 242.87999 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0121.0121.012
M x/y/z240240240
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z242.880242.880242.880
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS240240240
D min/max/mean-0.1950.3310.001

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_4592_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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追加マップ: Refined not masked nhTMEM16 2N2 Ca EM map where micelle...

ファイルemd_4592_additional.map
注釈Refined not masked nhTMEM16_2N2_Ca EM map where micelle distortion can be observed.
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: Half map 2 used during refinement and for...

ファイルemd_4592_half_map_1.map
注釈Half map 2 used during refinement and for FSC gold-standard resolution calculation nhTMEM16_2N2_Ca.
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: Half map 1 used during refinement and for...

ファイルemd_4592_half_map_2.map
注釈Half map 1 used during refinement and for FSC gold-standard resolution calculation nhTMEM16_2N2_Ca.
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 : nhTMEM16

全体名称: nhTMEM16
要素
  • 複合体: nhTMEM16
    • タンパク質・ペプチド: Predicted proteinタンパク質構造予測
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム

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超分子 #1: nhTMEM16

超分子名称: nhTMEM16 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Nectria haematococca mpVI 77-13-4 (菌類)
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量理論値: 166 KDa

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分子 #1: Predicted protein

分子名称: Predicted protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Nectria haematococca (菌類)
分子量理論値: 83.200008 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列: MSNLKDFSQP GSGQESNFGV DFVIHYKVPA AERDEAEAGF VQLIRALTTV GLATEVRHGE NESLLVFVKV ASPDLFAKQV YRARLGDWL HGVRVSAPHN DIAQALQDEP VVEAERLRLI YLMITKPHNE GGAGVTPTNA KWKHVESIFP LHSHSFNKEW I KKWSSKYT ...文字列:
MSNLKDFSQP GSGQESNFGV DFVIHYKVPA AERDEAEAGF VQLIRALTTV GLATEVRHGE NESLLVFVKV ASPDLFAKQV YRARLGDWL HGVRVSAPHN DIAQALQDEP VVEAERLRLI YLMITKPHNE GGAGVTPTNA KWKHVESIFP LHSHSFNKEW I KKWSSKYT LEQTDIDNIR DKFGESVAFY FAFLRSYFRF LVIPSAFGFG AWLLLGQFSY LYALLCGLWS VVFFEYWKKQ EV DLAVQWG VRGVSSIQQS RPEFEWEHEA EDPITGEPVK VYPPMKRVKT QLLQIPFALA CVVALGALIV TCNSLEVFIN EVY SGPGKQ YLGFLPTIFL VIGTPTISGV LMGAAEKLNA MENYATVDAH DAALIQKQFV LNFMTSYMAL FFTAFVYIPF GHIL HPFLN FWRATAQTLT FSEKELPTRE FQINPARISN QMFYFTVTAQ IVNFATEVVV PYIKQQAFQK AKQLKSGSKV QEDHE EEAE FLQRVREECT LEEYDVSGDY REMVMQFGYV AMFSVAWPLA ACCFLVNNWV ELRSDALKIA ISSRRPIPWR TDSIGP WLT ALSFLSWLGS ITSSAIVYLC SNSKNGTQGE ASPLKAWGLL LSILFAEHFY LVVQLAVRFV LSKLDSPGLQ KERKERF QT KKRLLQENLG QDAAEEAAAP GIEHSEKITR EALEEEARQA SIRGHGTPEE MFWQRQRGMQ ETIEIGRRMI EQQLAAGK N GKKSAPAVPS EKAS

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分子 #2: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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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

濃度2 mg/mL
緩衝液pH: 7.6
詳細: 10 mM Hepes 7.6, 150 mM NaCl, 2 mM EGTA. 2.3 mM CaCl2 were added 30 minutes before freezing.
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 詳細: at 5mA
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 288 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 0.3 µm / 倍率（補正後）: 49407 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.3 µm / 倍率（公称値）: 49407
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
温度最低: 90.0 K / 最高: 105.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-60 / 撮影したグリッド数: 9 / 実像数: 13844 / 平均露光時間: 9.0 sec. / 平均電子線量: 52.0 e/Å2
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2440110
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1.8)
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1b)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 71175
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-6qm9:
Cryo-EM structure of calcium-bound nhTMEM16 lipid scramblase in nanodisc (open state)

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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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