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- EMDB-40350: CryoEM structure of rat Kv2.1(1-598) L403A mutant in nanodiscs -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40350
タイトルCryoEM structure of rat Kv2.1(1-598) L403A mutant in nanodiscs
マップデータ
試料
  • 複合体: Voltage-dependent potassium channel Kv2.1 L403A mutant
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily B member 1
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: POTASSIUM IONカリウム
キーワードvoltage-dependent potassium channel / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of action potential / clustering of voltage-gated potassium channels / positive regulation of long-term synaptic depression / regulation of motor neuron apoptotic process / Voltage gated Potassium channels / positive regulation of norepinephrine secretion / positive regulation of catecholamine secretion / potassium ion export across plasma membrane / proximal dendrite / positive regulation of calcium ion-dependent exocytosis ...regulation of action potential / clustering of voltage-gated potassium channels / positive regulation of long-term synaptic depression / regulation of motor neuron apoptotic process / Voltage gated Potassium channels / positive regulation of norepinephrine secretion / positive regulation of catecholamine secretion / potassium ion export across plasma membrane / proximal dendrite / positive regulation of calcium ion-dependent exocytosis / cholinergic synapse / vesicle docking involved in exocytosis / delayed rectifier potassium channel activity / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / outward rectifier potassium channel activity / glutamate receptor signaling pathway / postsynaptic specialization membrane / response to L-glutamate / 活動電位 / neuronal cell body membrane / voltage-gated potassium channel activity / cellular response to nutrient levels / lateral plasma membrane / response to axon injury / negative regulation of insulin secretion / positive regulation of protein targeting to membrane / potassium ion transmembrane transport / voltage-gated potassium channel complex / dendrite membrane / cellular response to calcium ion / SNARE binding / protein localization to plasma membrane / cellular response to glucose stimulus / protein homooligomerization / potassium ion transport / 筋鞘 / glucose homeostasis / postsynaptic membrane / perikaryon / transmembrane transporter binding / apical plasma membrane / protein heterodimerization activity / 神経繊維 / neuronal cell body / 樹状突起 / perinuclear region of cytoplasm / 細胞膜 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage dependent, Kv2.1 / Potassium channel, voltage dependent, Kv2 / Kv2 voltage-gated K+ channel / Potassium channel, voltage dependent, Kv / Potassium channel tetramerisation-type BTB domain / BTB/POZ domain / Broad-Complex, Tramtrack and Bric a brac / BTB/POZ domain / Voltage-dependent channel domain superfamily / SKP1/BTB/POZ domain superfamily ...Potassium channel, voltage dependent, Kv2.1 / Potassium channel, voltage dependent, Kv2 / Kv2 voltage-gated K+ channel / Potassium channel, voltage dependent, Kv / Potassium channel tetramerisation-type BTB domain / BTB/POZ domain / Broad-Complex, Tramtrack and Bric a brac / BTB/POZ domain / Voltage-dependent channel domain superfamily / SKP1/BTB/POZ domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Potassium voltage-gated channel subfamily B member 1
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.32 Å
データ登録者Tan X / Swartz KJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS) 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Inactivation of the Kv2.1 channel through electromechanical coupling.
著者: Ana I Fernández-Mariño / Xiao-Feng Tan / Chanhyung Bae / Kate Huffer / Jiansen Jiang / Kenton J Swartz /
要旨: The Kv2.1 voltage-activated potassium (Kv) channel is a prominent delayed-rectifier Kv channel in the mammalian central nervous system, where its mechanisms of activation and inactivation are ...The Kv2.1 voltage-activated potassium (Kv) channel is a prominent delayed-rectifier Kv channel in the mammalian central nervous system, where its mechanisms of activation and inactivation are critical for regulating intrinsic neuronal excitability. Here we present structures of the Kv2.1 channel in a lipid environment using cryo-electron microscopy to provide a framework for exploring its functional mechanisms and how mutations causing epileptic encephalopathies alter channel activity. By studying a series of disease-causing mutations, we identified one that illuminates a hydrophobic coupling nexus near the internal end of the pore that is critical for inactivation. Both functional and structural studies reveal that inactivation in Kv2.1 results from dynamic alterations in electromechanical coupling to reposition pore-lining S6 helices and close the internal pore. Consideration of these findings along with available structures for other Kv channels, as well as voltage-activated sodium and calcium channels, suggests that related mechanisms of inactivation are conserved in voltage-activated cation channels and likely to be engaged by widely used therapeutics to achieve state-dependent regulation of channel activity.
履歴
登録2023年4月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年9月27日-
マップ公開2023年9月27日-
更新2023年10月25日-
現状2023年10月25日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_40350.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_40350.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.83 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0055
最小 - 最大-0.024658183 - 0.048347063
平均 (標準偏差)0.00003028189 (±0.0010796072)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 249.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_40350_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: #1

ファイルemd_40350_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 : Voltage-dependent potassium channel Kv2.1 L403A mutant

全体名称: Voltage-dependent potassium channel Kv2.1 L403A mutant
要素
  • 複合体: Voltage-dependent potassium channel Kv2.1 L403A mutant
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily B member 1
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: POTASSIUM IONカリウム

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超分子 #1: Voltage-dependent potassium channel Kv2.1 L403A mutant

超分子名称: Voltage-dependent potassium channel Kv2.1 L403A mutant
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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分子 #1: Potassium voltage-gated channel subfamily B member 1

分子名称: Potassium voltage-gated channel subfamily B member 1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 68.550023 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GTMTKHGSRS TSSLPPEPME IVRSKACSRR VRLNVGGLAH EVLWRTLDRL PRTRLGKLRD CNTHDSLLQV CDDYSLEDNE YFFDRHPGA FTSILNFYRT GRLHMMEEMC ALSFSQELDY WGIDEIYLES CCQARYHQKK EQMNEELKRE AETLREREGE E FDNTCCAE ...文字列:
GTMTKHGSRS TSSLPPEPME IVRSKACSRR VRLNVGGLAH EVLWRTLDRL PRTRLGKLRD CNTHDSLLQV CDDYSLEDNE YFFDRHPGA FTSILNFYRT GRLHMMEEMC ALSFSQELDY WGIDEIYLES CCQARYHQKK EQMNEELKRE AETLREREGE E FDNTCCAE KRKKLWDLLE KPNSSVAAKI LAIISIMFIV LSTIALSLNT LPELQSLDEF GQSTDNPQLA HVEAVCIAWF TM EYLLRFL SSPKKWKFFK GPLNAIDLLA ILPYYVTIFL TESNKSVLQF QNVRRVVQIF RIMRILRILK LARHSTGLQS LGF TLRRSY NELGLLILFL AMGIMIFSSL VFFAEKDEDD TKFKSIPASF WWATITMTTV GYGDIYPKTL LGKIVGGLCC IAGV LVIAA PIPIIVNNFS EFYKEQKRQE KAIKRREALE RAKRNGSIVS MNMKDAFARS IEMMDIVVEK NGESIAKKDK VQDNH LSPN KWKWTKRALS ETSSSKSFET KEQGSPEKAR SSSSPQHLNV QQLEDMYSKM AKTQSQPILN TKEMAPQSKP PEELEM SSM PSPVAPLPAR TEGVIDMRSM SSIDSFISCA TDFPEAT

UniProtKB: Potassium voltage-gated channel subfamily B member 1

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分子 #2: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...

分子名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 15 / 式: POV
分子量理論値: 760.076 Da
Chemical component information

ChemComp-POV:
(2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / リン脂質*YM / POホスファチジルコリン

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分子 #3: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: K
分子量理論値: 39.098 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

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 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: TUNGSTEN HAIRPIN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 48.0 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

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.32 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 505078

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原子モデル構築 1

精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8sda:
CryoEM structure of rat Kv2.1(1-598) L403A mutant in nanodiscs

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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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