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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6bgj
タイトルCryo-EM structure of the TMEM16A calcium-activated chloride channel in LMNG
要素Anoctamin-1Calcium-dependent chloride channel
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / Chloride channel / TMEM16 family
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 / cellular response to peptide / mucus secretion / Stimuli-sensing channels / calcium-activated cation channel activity / voltage-gated chloride channel activity ...glial cell projection elongation / trachea development / iodide transmembrane transporter activity / iodide transport / intracellularly calcium-gated chloride channel activity / cellular response to peptide / mucus secretion / Stimuli-sensing channels / calcium-activated cation channel activity / voltage-gated chloride channel activity / protein localization to membrane / chloride transport / chloride channel activity / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / monoatomic cation transport / chloride channel complex / chloride transmembrane transport / regulation of membrane potential / establishment of localization in cell / cell projection / 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 / metal ion binding / identical protein 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: 3.8 Å
データ登録者Dang, S. / Feng, S. / Tien, J. / Peters, C.J. / Bulkley, D. / Lolicato, M. / Zhao, J. / Zuberbuhler, K. / Ye, W. / Qi, L. ...Dang, S. / Feng, S. / Tien, J. / Peters, C.J. / Bulkley, D. / Lolicato, M. / Zhao, J. / Zuberbuhler, K. / Ye, W. / Qi, L. / Chen, T. / Craik, C.S. / Jan, Y.N. / Minor Jr., D.L. / Cheng, Y. / Jan, L.Y.
資金援助 米国, 9件
組織認可番号
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 / : 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日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02017年12月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年1月10日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.22018年1月17日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.32018年2月14日Group: Other / カテゴリ: cell / Item: _cell.length_a / _cell.length_b / _cell.length_c
改定 1.42018年4月11日Group: Data collection / Other / Structure summary / カテゴリ: audit_author / cell / Item: _audit_author.name / _cell.Z_PDB
改定 1.52019年12月4日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.62019年12月18日Group: Author supporting evidence / Other / カテゴリ: atom_sites / pdbx_audit_support
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] ..._atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3] / _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.72024年3月13日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-7096
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Anoctamin-1
B: Anoctamin-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)211,2884
ポリマ-211,2082
非ポリマー802
0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
Buried area1410 Å2
ΔGint-33 kcal/mol
Surface area47930 Å2

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要素

#1: タンパク質 Anoctamin-1 / Calcium-dependent chloride channel / Transmembrane protein 16A


分子量: 105603.984 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Calcium ions / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Ano1, Tmem16a / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q8BHY3
#2: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / : Ca

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実験情報

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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

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試料調製

構成要素名称: TMEM16A Calcium-activated chloride channel / タイプ: CELL / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 9
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
110 mMtris nitrateTrisNO31
2150 mMpotassium nitrateKNO31
31 mMcalcium chlorideCaCl21
40.02 mMLauryl Maltose Neopentyl GlycolLMNG1
試料濃度: 0.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: blot 6-8 seconds before plunging

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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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率(補正後): 29000 X / Calibrated defocus min: 800 nm / 最大 デフォーカス(補正後): 1900 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
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: 8 sec. / 電子線照射量: 80 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 7882
詳細: 5326 images for TMEM16A alone in LMNG, 2556 images for TMEM16A with Fab bound in LMNG
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.12_2829: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Gautomatch0.56粒子像選択
2SerialEM3.7beta画像取得
4Gctf0.1.06CTF補正
10RELION2.1beta1初期オイラー角割当
11RELION2.1beta1最終オイラー角割当
12RELION2.1beta1分類
13RELION2.1beta3次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 927414
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 251851 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 2 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0087609
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.18410370
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.3124424
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0611207
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.011301

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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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