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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-22154 | |||||||||
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タイトル | CryoEM structure of GIRK2-PIP2/CHS - G protein-gated inwardly rectifying potassium channel GIRK2 with modulators cholesteryl hemisuccinate and PIP2 | |||||||||
マップデータ | CryoEM structure of GIRK2-PIP2/CHS - G protein-gated inwardly rectifying potassium channel GIRK2 with modulators cholesteryl hemisuccinate and PIP2 | |||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 G-protein activated inward rectifier potassium channel activity / regulation of monoatomic ion transmembrane transport / monoatomic ion channel complex / potassium ion import across plasma membrane / 細胞膜 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
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: 3.5 Å | |||||||||
データ登録者 | Mathiharan YK / Glaaser IW / Skiniotis G / Slesinger PA | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Cell Rep / 年: 2021 タイトル: Structural insights into GIRK2 channel modulation by cholesterol and PIP. 著者: Yamuna Kalyani Mathiharan / Ian W Glaaser / Yulin Zhao / Michael J Robertson / Georgios Skiniotis / Paul A Slesinger / 要旨: G-protein-gated inwardly rectifying potassium (GIRK) channels are important for determining neuronal excitability. In addition to G proteins, GIRK channels are potentiated by membrane cholesterol, ...G-protein-gated inwardly rectifying potassium (GIRK) channels are important for determining neuronal excitability. In addition to G proteins, GIRK channels are potentiated by membrane cholesterol, which is elevated in the brains of people with neurodegenerative diseases such as Alzheimer's dementia and Parkinson's disease. The structural mechanism of cholesterol modulation of GIRK channels is not well understood. In this study, we present cryo- electron microscopy (cryoEM) structures of GIRK2 in the presence and absence of the cholesterol analog cholesteryl hemisuccinate (CHS) and phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP). The structures reveal that CHS binds near PIP in lipid-facing hydrophobic pockets of the transmembrane domain. Our structural analysis suggests that CHS stabilizes PIP interaction with the channel and promotes engagement of the cytoplasmic domain onto the transmembrane region. Mutagenesis of one of the CHS binding pockets eliminates cholesterol-dependent potentiation of GIRK2. Elucidating the structural mechanisms underlying cholesterol modulation of GIRK2 channels could facilitate the development of therapeutics for treating neurological diseases. VIDEO ABSTRACT. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_22154.map.gz | 65.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-22154-v30.xml emd-22154.xml | 16.2 KB 16.2 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_22154_fsc.xml | 9.5 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_22154.png | 132.5 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-22154 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-22154 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_22154.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 70.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | CryoEM structure of GIRK2-PIP2/CHS - G protein-gated inwardly rectifying potassium channel GIRK2 with modulators cholesteryl hemisuccinate and PIP2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.85 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : G protein-gated inwardly rectifying potassium channel (GIRK2)
全体 | 名称: G protein-gated inwardly rectifying potassium channel (GIRK2) |
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要素 |
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-超分子 #1: G protein-gated inwardly rectifying potassium channel (GIRK2)
超分子 | 名称: G protein-gated inwardly rectifying potassium channel (GIRK2) タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 詳細: CryoEM structure of G protein-gated inwardly rectifying potassium channel GIRK2 with modulators cholesteryl hemisuccinate and PIP2 |
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由来(天然) | 生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) |
組換発現 | 生物種: Komagataella pastoris (菌類) |
-分子 #1: G protein-activated inward rectifier potassium channel 2
分子 | 名称: G protein-activated inward rectifier potassium channel 2 タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) |
分子量 | 理論値: 39.061957 KDa |
組換発現 | 生物種: Komagataella pastoris (菌類) |
配列 | 文字列: MAKRKIQRYV RKDGKCNVHH GNVRETYRYL TDIFTTLVDL KWRFNLLIFV MVYTVTWLFF GMIWWLIAYI RGDMDHIEDP SWTPCVTNL NGFVSAFLFS IETETTIGYG YRVITDKCPE GIILLLIQSV LGSIVNAFMV GCMFVKISQP KKRAETLVFS T HAVISMRD ...文字列: MAKRKIQRYV RKDGKCNVHH GNVRETYRYL TDIFTTLVDL KWRFNLLIFV MVYTVTWLFF GMIWWLIAYI RGDMDHIEDP SWTPCVTNL NGFVSAFLFS IETETTIGYG YRVITDKCPE GIILLLIQSV LGSIVNAFMV GCMFVKISQP KKRAETLVFS T HAVISMRD GKLCLMFRVG DLRNSHIVEA SIRAKLIKSK QTSEGEFIPL NQTDINVGYY TGDDRLFLVS PLIISHEINQ QS PFWEISK AQLPKEELEI VVILEGMVEA TGMTCQARSS YITSEILWGY RFTPVLTLED GFYEVDYNSF HETYETSTPS LSA KELAEL ANRAESNSLE VLFQ |
-分子 #2: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(o...
分子 | 名称: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: PIO |
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分子量 | 理論値: 746.566 Da |
Chemical component information | ChemComp-PIO: |
-分子 #3: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
分子 | 名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: Y01 |
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分子量 | 理論値: 486.726 Da |
Chemical component information | ChemComp-Y01: |
-分子 #4: POTASSIUM ION
分子 | 名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 13 / 式: K |
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分子量 | 理論値: 39.098 Da |
-分子 #5: SODIUM ION
分子 | 名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 |
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分子量 | 理論値: 22.99 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.5 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE | ||||||||||||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 293 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV | ||||||||||||||||||||||||
詳細 | CryoEM structure G protein-gated inwardly rectifying potassium channel GIRK2 with modulators cholesteryl hemisuccinate and PIP2 |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS KRIOS |
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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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 µm |
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 K3 (6k x 4k) / 平均露光時間: 3.0 sec. / 平均電子線量: 83.0 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |