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万見
- EMDB-7095: Cryo-EM structure of the TMEM16A calcium-activated chloride chann... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-7095
タイトルCryo-EM structure of the TMEM16A calcium-activated chloride channel in nanodisc
マップデータsharpened map
試料
  • 細胞: TMEM16A in Nanodsic
    • タンパク質・ペプチド: Anoctamin-1Calcium-dependent chloride channel
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム
キーワードchloride channel / TMEM16 family / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


glial cell projection elongation / trachea development / iodide transmembrane transporter activity / iodide transport / intracellularly calcium-gated chloride channel activity / mucus secretion / cellular response to peptide / Stimuli-sensing channels / voltage-gated chloride channel activity / calcium-activated cation channel activity ...glial cell projection elongation / trachea development / iodide transmembrane transporter activity / iodide transport / intracellularly calcium-gated chloride channel activity / mucus secretion / cellular response to peptide / Stimuli-sensing channels / voltage-gated chloride channel activity / calcium-activated cation channel activity / protein localization to membrane / chloride transport / chloride channel activity / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / chloride channel complex / monoatomic cation transport / chloride transmembrane transport / regulation of membrane potential / cell projection / establishment of localization in cell / presynaptic membrane / cellular response to heat / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / apical plasma membrane / external side of plasma membrane / signaling receptor binding / glutamatergic synapse / protein homodimerization activity / 核質 / identical protein binding / metal ion binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Anoctamin, dimerisation domain / Dimerisation domain of Ca+-activated chloride-channel, anoctamin / : / Anoctamin / Calcium-activated chloride channel
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å
データ登録者Dang S / Feng S
資金援助 米国, 9件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM098672 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorS100D0020054 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R01NS069229 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R35NS097227 米国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)R01HL080050 米国
National Institutes of Health/National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIH/NIDCD)R01DC007664 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)CA196276 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM111126 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)K99DA041500 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2017
タイトル: Cryo-EM structures of the TMEM16A calcium-activated chloride channel.
著者: Shangyu Dang / Shengjie Feng / Jason Tien / Christian J Peters / David Bulkley / Marco Lolicato / Jianhua Zhao / Kathrin Zuberbühler / Wenlei Ye / Lijun Qi / Tingxu Chen / Charles S Craik / ...著者: Shangyu Dang / Shengjie Feng / Jason Tien / Christian J Peters / David Bulkley / Marco Lolicato / Jianhua Zhao / Kathrin Zuberbühler / Wenlei Ye / Lijun Qi / Tingxu Chen / Charles S Craik / Yuh Nung Jan / Daniel L Minor / Yifan Cheng / Lily Yeh Jan /
要旨: Calcium-activated chloride channels (CaCCs) encoded by TMEM16A control neuronal signalling, smooth muscle contraction, airway and exocrine gland secretion, and rhythmic movements of the ...Calcium-activated chloride channels (CaCCs) encoded by TMEM16A control neuronal signalling, smooth muscle contraction, airway and exocrine gland secretion, and rhythmic movements of the gastrointestinal system. To understand how CaCCs mediate and control anion permeation to fulfil these physiological functions, knowledge of the mammalian TMEM16A structure and identification of its pore-lining residues are essential. TMEM16A forms a dimer with two pores. Previous CaCC structural analyses have relied on homology modelling of a homologue (nhTMEM16) from the fungus Nectria haematococca that functions primarily as a lipid scramblase, as well as subnanometre-resolution electron cryo-microscopy. Here we present de novo atomic structures of the transmembrane domains of mouse TMEM16A in nanodiscs and in lauryl maltose neopentyl glycol as determined by single-particle electron cryo-microscopy. These structures reveal the ion permeation pore and represent different functional states. The structure in lauryl maltose neopentyl glycol has one Ca ion resolved within each monomer with a constricted pore; this is likely to correspond to a closed state, because a CaCC with a single Ca occupancy requires membrane depolarization in order to open (C.J.P. et al., manuscript submitted). The structure in nanodiscs has two Ca ions per monomer and its pore is in a closed conformation; this probably reflects channel rundown, which is the gradual loss of channel activity that follows prolonged CaCC activation in 1 mM Ca. Our mutagenesis and electrophysiological studies, prompted by analyses of the structures, identified ten residues distributed along the pore that interact with permeant anions and affect anion selectivity, as well as seven pore-lining residues that cluster near pore constrictions and regulate channel gating. Together, these results clarify the basis of CaCC anion conduction.
履歴
登録2017年10月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2017年12月27日-
マップ公開2017年12月27日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13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: 6
  • 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: 6
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6bgi
  • 表面レベル: 6
  • UCSF Chimeraによる作画
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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_7095.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_7095.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.02 Å
密度
表面レベル登録者による: 6.0 / ムービー #1: 6
最小 - 最大-20.314589999999999 - 26.88879
平均 (標準偏差)0.000000001619123 (±1.0)
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: 261.12 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.021.021.02
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z261.120261.120261.120
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-20.31526.8890.000

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添付データ

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追加マップ: unsharpened map

ファイルemd_7095_additional.map
注釈unsharpened 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: half map 1

ファイルemd_7095_half_map_1.map
注釈half map 1
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

ファイルemd_7095_half_map_2.map
注釈half map 2
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 : TMEM16A in Nanodsic

全体名称: TMEM16A in Nanodsic
要素
  • 細胞: TMEM16A in Nanodsic
    • タンパク質・ペプチド: Anoctamin-1Calcium-dependent chloride channel
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム

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超分子 #1: TMEM16A in Nanodsic

超分子名称: TMEM16A in Nanodsic / タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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分子 #1: Anoctamin-1

分子名称: Anoctamin-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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 105.603984 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MRVPEKYSTL PAEDRSVHIV NICAIEDLGY LPSEGTLLNS LSVDPDAECK YGLYFRDGKR KVDYILVYHH KRASGSRTLA RRGLQNDMV LGTRSVRQDQ PLPGKGSPVD AGSPEVPMDY HEDDKRFRRE EYEGNLLEAG LELENDEDTK IHGVGFVKIH A PWHVLCRE ...文字列:
MRVPEKYSTL PAEDRSVHIV NICAIEDLGY LPSEGTLLNS LSVDPDAECK YGLYFRDGKR KVDYILVYHH KRASGSRTLA RRGLQNDMV LGTRSVRQDQ PLPGKGSPVD AGSPEVPMDY HEDDKRFRRE EYEGNLLEAG LELENDEDTK IHGVGFVKIH A PWHVLCRE AEFLKLKMPT KKVYHISETR GLLKTINSVL QKITDPIQPK VAEHRPQTTK RLSYPFSREK QHLFDLTDRD SF FDSKTRS TIVYEILKRT TCTKAKYSMG ITSLLANGVY SAAYPLHDGD YEGDNVEFND RKLLYEEWAS YGVFYKYQPI DLV RKYFGE KVGLYFAWLG AYTQMLIPAS IVGVIVFLYG CATVDENIPS MEMCDQRYNI TMCPLCDKTC SYWKMSSACA TARA SHLFD NPATVFFSVF MALWAATFME HWKRKQMRLN YRWDLTGFEE EEDHPRAEYE ARVLEKSLRK ESRNKETDKV KLTWR DRFP AYFTNLVSII FMIAVTFAIV LGVIIYRIST AAALAMNSSP SVRSNIRVTV TATAVIINLV VIILLDEVYG CIARWL TKI EVPKTEKSFE ERLTFKAFLL KFVNSYTPIF YVAFFKGRFV GRPGDYVYIF RSFRMEECAP GGCLMELCIQ LSIIMLG KQ LIQNNLFEIG IPKMKKFIRY LKLRRQSPSD REEYVKRKQR YEVDFNLEPF AGLTPEYMEM IIQFGFVTLF VASFPLAP L FALLNNIIEI RLDAKKFVTE LRRPVAIRAK DIGIWYNILR GVGKLAVIIN AFVISFTSDF IPRLVYLYMY SQNGTMHGF VNHTLSSFNV SDFQNGTAPN DPLDLGYEVQ ICRYKDYREP PWSEHKYDIS KDFWAVLAAR LAFVIVFQNL VMFMSDFVDW VIPDIPKDI SQQIHKEKVL MVELSNSLEV LFQ

UniProtKB: Anoctamin-1

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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0.5 mg/mL
緩衝液pH: 9
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMTrisNO3Tris Nitrate
150.0 mMKNO3Potassium Nitrate
1.0 mMCaCl2Calcium Chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 10 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.027 kPa
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 III / 詳細: blot 6-8 seconds before plunging.

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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: 100.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 0.9 µm / 倍率（補正後）: 29000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm
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 / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-40 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3149 / 平均露光時間: 8.0 sec. / 平均電子線量: 80.0 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: 927414
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
Projection matching processing - Number reference projections: 1
ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1beta1)
最終 3次元分類クラス数: 7 / 平均メンバー数/クラス: 48839 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1beta1)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1beta1)
最終 再構成使用したクラス数: 2 / 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: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1beta1) / 使用した粒子像数: 251851

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-6bgi:
Cryo-EM structure of the TMEM16A calcium-activated chloride channel in nanodisc

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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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