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- EMDB-4647: CryoEM structure of the human ClC-1 chloride channel, CBS state 1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-4647
タイトルCryoEM structure of the human ClC-1 chloride channel, CBS state 1
マップデータ
試料
  • 複合体: human Chloride Channel protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Chloride channel protein 1
機能・相同性
機能・相同性情報


voltage-gated chloride channel activity / neuronal action potential propagation / chloride transport / chloride channel complex / chloride transmembrane transport / muscle contraction / 筋鞘 / Stimuli-sensing channels / protein homodimerization activity / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Chloride channel ClC-1 / Chloride channel, voltage gated / Chloride channel, core / Voltage gated chloride channel / CBS domain superfamily / CBS domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Chloride channel protein 1
類似検索 - 構成要素
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: 4.0 Å
データ登録者Wang KT / Gourdon PE / Zhou ZH
資金援助 デンマーク, 1件
OrganizationGrant number国
Danish Council for Independent Research4092-00228 デンマーク
引用ジャーナル: PLoS Biol / 年: 2019
タイトル: Structure of the human ClC-1 chloride channel.
著者: Kaituo Wang / Sarah Spruce Preisler / Liying Zhang / Yanxiang Cui / Julie Winkel Missel / Christina Grønberg / Kamil Gotfryd / Erik Lindahl / Magnus Andersson / Kirstine Calloe / Pascal F ...著者: Kaituo Wang / Sarah Spruce Preisler / Liying Zhang / Yanxiang Cui / Julie Winkel Missel / Christina Grønberg / Kamil Gotfryd / Erik Lindahl / Magnus Andersson / Kirstine Calloe / Pascal F Egea / Dan Arne Klaerke / Michael Pusch / Per Amstrup Pedersen / Z Hong Zhou / Pontus Gourdon /
要旨: ClC-1 protein channels facilitate rapid passage of chloride ions across cellular membranes, thereby orchestrating skeletal muscle excitability. Malfunction of ClC-1 is associated with myotonia ...ClC-1 protein channels facilitate rapid passage of chloride ions across cellular membranes, thereby orchestrating skeletal muscle excitability. Malfunction of ClC-1 is associated with myotonia congenita, a disease impairing muscle relaxation. Here, we present the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of human ClC-1, uncovering an architecture reminiscent of that of bovine ClC-K and CLC transporters. The chloride conducting pathway exhibits distinct features, including a central glutamate residue ("fast gate") known to confer voltage-dependence (a mechanistic feature not present in ClC-K), linked to a somewhat rearranged central tyrosine and a narrower aperture of the pore toward the extracellular vestibule. These characteristics agree with the lower chloride flux of ClC-1 compared with ClC-K and enable us to propose a model for chloride passage in voltage-dependent CLC channels. Comparison of structures derived from protein studied in different experimental conditions supports the notion that pH and adenine nucleotides regulate ClC-1 through interactions between the so-called cystathionine-β-synthase (CBS) domains and the intracellular vestibule ("slow gating"). The structure also provides a framework for analysis of mutations causing myotonia congenita and reveals a striking correlation between mutated residues and the phenotypic effect on voltage gating, opening avenues for rational design of therapies against ClC-1-related diseases.
履歴
登録2019年3月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年5月8日-
マップ公開2019年5月8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: 0.03
  • 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: 0.03
  • 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-6qvc
  • 表面レベル: 0.03
  • 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_4647.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_4647.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.07 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.022 / ムービー #1: 0.03
最小 - 最大-0.051538043 - 0.1056128
平均 (標準偏差)0.00015323414 (±0.0032514236)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 308.16 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.071.071.07
M x/y/z288288288
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z308.160308.160308.160
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS288288288
D min/max/mean-0.0520.1060.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_4647_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: #1

ファイルemd_4647_additional.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_4647_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_4647_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 : human Chloride Channel protein 1

全体名称: human Chloride Channel protein 1
要素
  • 複合体: human Chloride Channel protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Chloride channel protein 1

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超分子 #1: human Chloride Channel protein 1

超分子名称: human Chloride Channel protein 1 / 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: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量理論値: 109 KDa

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分子 #1: Chloride channel protein 1

分子名称: Chloride channel protein 1 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 108.733172 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列: MEQSRSQQRG GEQSWWGSDP QYQYMPFEHC TSYGLPSENG GLQHRLRKDA GPRHNVHPTQ IYGHHKEQFS DREQDIGMPK KTGSSSTVD SKDEDHYSKC QDCIHRLGQV VRRKLGEDGI FLVLLGLLMA LVSWSMDYVS AKSLQAYKWS YAQMQPSLPL Q FLVWVTFP ...文字列:
MEQSRSQQRG GEQSWWGSDP QYQYMPFEHC TSYGLPSENG GLQHRLRKDA GPRHNVHPTQ IYGHHKEQFS DREQDIGMPK KTGSSSTVD SKDEDHYSKC QDCIHRLGQV VRRKLGEDGI FLVLLGLLMA LVSWSMDYVS AKSLQAYKWS YAQMQPSLPL Q FLVWVTFP LVLILFSALF CHLISPQAVG SGIPEMKTIL RGVVLKEYLT MKAFVAKVVA LTAGLGSGIP VGKEGPFVHI AS ICAAVLS KFMSVFCGVY EQPYYYSDIL TVGCAVGVGC CFGTPLGGVL FSIEVTSTYF AVRNYWRGFF AATFSAFVFR VLA VWNKDA VTITALFRTN FRMDFPFDLK ELPAFAAIGI CCGLLGAVFV YLHRQVMLGV RKHKALSQFL AKHRLLYPGI VTFV IASFT FPPGMGQFMA GELMPREAIS TLFDNNTWVK HAGDPESLGQ SAVWIHPRVN VVIIIFLFFV MKFWMSIVAT TMPIP CGGF MPVFVLGAAF GRLVGEIMAM LFPDGILFDD IIYKILPGGY AVIGAAALTG AVSHTVSTAV ICFELTGQIA HILPMM VAV ILANMVAQSL QPSLYDSIIQ VKKLPYLPDL GWNQLSKYTI FVEDIMVRDV KFVSASYTYG ELRTLLQTTT VKTLPLV DS KDSMILLGSV ERSELQALLQ RHLCPERRLR AAQEMARKLS ELPYDGKARL AGEGLPGAPP GRPESFAFVD EDEDEDLS G KSELPPSLAL HPSTTAPLSP EEPNGPLPGH KQQPEAPEPA GQRPSIFQSL LHCLLGRARP TKKKTTQDST DLVDNMSPE EIEAWEQEQL SQPVCFDSCC IDQSPFQLVE QTTLHKTHTL FSLLGLHLAY VTSMGKLRGV LALEELQKAI EGHTKSGVQL RPPLASFRN TTSTRKSTGA PPSSAENWNL PEDRPGATGT GDVIAASPET PVPSPSPEPP LSLAPGKVEG ELEELELVES P GLEEELAD ILQGPSLRST DEEDEDELIL

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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0.6 mg/mL
緩衝液pH: 7.5 / 構成要素 - 濃度: 20.0 mM
構成要素 - 名称: Trisトリスヒドロキシメチルアミノメタン
詳細: 20mM Tris ph7.5 100mM NaCl 0.2mM TCEP
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm
特殊光学系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
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 / 平均露光時間: 9.0 sec. / 平均電子線量: 45.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 477729
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 3次元分類クラス数: 5 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 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: 4.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0) / 使用した粒子像数: 176871
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

5tqq

精密化空間: REAL / プロトコル: BACKBONE TRACE
得られたモデル

PDB-6qvc:
CryoEM structure of the human ClC-1 chloride channel, CBS state 1

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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)

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  • 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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