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- EMDB-32044: Structure of human KCNQ4-ML213 complex with PIP2 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-32044
タイトルStructure of human KCNQ4-ML213 complex with PIP2
マップデータ
試料
  • 複合体: KCNQ4-ML213 complex with PIP2
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4,Maltodextrin-binding protein
    • タンパク質・ペプチド: Calmodulin-3
  • リガンド: [(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phospho ryl]oxy-propan-2-yl] (8Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: (1S,2S,4R)-N-(2,4,6-trimethylphenyl)bicyclo[2.2.1]heptane-2-carboxamid
キーワードKCNQ4 / ML213 / PIP2 / cryo-EM / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Voltage gated Potassium channels / Sensory processing of sound by outer hair cells of the cochlea / Sensory processing of sound by inner hair cells of the cochlea / inner ear morphogenesis / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / regulation of cardiac muscle cell action potential / positive regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction ...Voltage gated Potassium channels / Sensory processing of sound by outer hair cells of the cochlea / Sensory processing of sound by inner hair cells of the cochlea / inner ear morphogenesis / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / regulation of cardiac muscle cell action potential / positive regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / negative regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / protein phosphatase activator activity / : / adenylate cyclase binding / voltage-gated potassium channel activity / catalytic complex / carbohydrate transmembrane transporter activity / potassium channel activity / detection of calcium ion / regulation of cardiac muscle contraction / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / voltage-gated potassium channel complex / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / : / titin binding / positive regulation of protein autophosphorylation / regulation of calcium-mediated signaling / sperm midpiece / calcium channel complex / potassium ion transmembrane transport / substantia nigra development / adenylate cyclase activator activity / regulation of heart rate / sarcomere / protein serine/threonine kinase activator activity / basal plasma membrane / regulation of cytokinesis / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / spindle microtubule / sensory perception of sound / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / potassium ion transport / spindle pole / response to calcium ion / calcium-dependent protein binding / G2/M transition of mitotic cell cycle / myelin sheath / outer membrane-bounded periplasmic space / vesicle / transmembrane transporter binding / G protein-coupled receptor signaling pathway / centrosome / calcium ion binding / protein kinase binding / protein-containing complex / nucleus / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / : / Maltose/Cyclodextrin ABC transporter, substrate-binding protein / Solute-binding family 1, conserved site / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 1 signature. / Bacterial extracellular solute-binding protein / Bacterial extracellular solute-binding protein / EF-hand domain pair ...Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / : / Maltose/Cyclodextrin ABC transporter, substrate-binding protein / Solute-binding family 1, conserved site / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 1 signature. / Bacterial extracellular solute-binding protein / Bacterial extracellular solute-binding protein / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. / EF-hand calcium-binding domain profile. / EF-hand domain / Ion transport domain / Ion transport protein / EF-hand domain pair
類似検索 - ドメイン・相同性
Maltodextrin-binding protein / Calmodulin-3 / Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Escherichia coli (strain B / BL21-DE3) (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.79 Å
データ登録者Xu F / Zheng Y
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2018YFA0507000 中国
引用ジャーナル: Neuron / 年: 2022
タイトル: Structural insights into the lipid and ligand regulation of a human neuronal KCNQ channel.
著者: You Zheng / Heng Liu / Yuxin Chen / Shaowei Dong / Fang Wang / Shengyi Wang / Geng-Lin Li / Yilai Shu / Fei Xu /
要旨: The KCNQ family (KCNQ1-KCNQ5) of voltage-gated potassium channels plays critical roles in many physiological and pathological processes. It is known that the channel opening of all KCNQs relies on ...The KCNQ family (KCNQ1-KCNQ5) of voltage-gated potassium channels plays critical roles in many physiological and pathological processes. It is known that the channel opening of all KCNQs relies on the signaling lipid molecule phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2). However, the molecular mechanism of PIP2 in modulating the opening of the four neuronal KCNQ channels (KCNQ2-KCNQ5), which are essential for regulating neuronal excitability, remains largely elusive. Here, we report the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of human KCNQ4 determined in complex with the activator ML213 in the absence or presence of PIP2. Two PIP2 molecules are identified in the open-state structure of KCNQ4, which act as a bridge to couple the voltage-sensing domain (VSD) and pore domain (PD) of KCNQ4 leading to the channel opening. Our findings reveal the binding sites and activation mechanisms of ML213 and PIP2 for neuronal KCNQ channels, providing a framework for therapeutic intervention targeting on these important channels.
履歴
登録2021年10月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年12月1日-
マップ公開2021年12月1日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19日処理サイト: PDBj / 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: 0.09
  • 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: 0.09
  • 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-7vnp
  • 表面レベル: 0.09
  • 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_32044.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_32044.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.82 Å/pix.
x 300 pix.
= 246. Å		0.82 Å/pix.
x 300 pix.
= 246. Å		0.82 Å/pix.
x 300 pix.
= 246. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.82 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.077 / ムービー #1: 0.09
最小 - 最大-0.79372483 - 1.2413743
平均 (標準偏差)0.00009360764 (±0.029842502)
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: 246.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.820.820.82
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z246.000246.000246.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ400400400
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.7941.2410.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : KCNQ4-ML213 complex with PIP2

全体名称: KCNQ4-ML213 complex with PIP2
要素
  • 複合体: KCNQ4-ML213 complex with PIP2
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4,Maltodextrin-binding protein
    • タンパク質・ペプチド: Calmodulin-3
  • リガンド: [(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phospho ryl]oxy-propan-2-yl] (8Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: (1S,2S,4R)-N-(2,4,6-trimethylphenyl)bicyclo[2.2.1]heptane-2-carboxamid

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超分子 #1: KCNQ4-ML213 complex with PIP2

超分子名称: KCNQ4-ML213 complex with PIP2 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4,Maltodextr...

分子名称: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4,Maltodextrin-binding protein
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: The fusion protein of Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4, linker, and Maltodextrin-binding protein
コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain B / BL21-DE3) (大腸菌)
株: B / BL21-DE3
分子量理論値: 116.541383 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDYKDDDDKA EAPPRRLGLG PPPGDAPRAE LVALTAVQSE QGEAGGGGSP RRLGLLGSPL PPGAPLPGPG SGSGSACGQR SSAAHKRYR RLQNWVYNVL ERPRGWAFVY HVFIFLLVFS CLVLSVLSTI QEHQELANEC LLILEFVMIV VFGLEYIVRV W SAGCCCRY ...文字列:
MDYKDDDDKA EAPPRRLGLG PPPGDAPRAE LVALTAVQSE QGEAGGGGSP RRLGLLGSPL PPGAPLPGPG SGSGSACGQR SSAAHKRYR RLQNWVYNVL ERPRGWAFVY HVFIFLLVFS CLVLSVLSTI QEHQELANEC LLILEFVMIV VFGLEYIVRV W SAGCCCRY RGWQGRFRFA RKPFCVIDFI VFVASVAVIA AGTQGNIFAT SALRSMRFLQ ILRMVRMDRR GGTWKLLGSV VY AHSKELI TAWYIGFLVL IFASFLVYLA EKDANSDFSS YADSLWWGTI TLTTIGYGDK TPHTWLGRVL AAGFALLGIS FFA LPAGIL GSGFALKVQE QHRQKHFEKR RMPAANLIQA AWRLYSTDMS RAYLTATWYY YDSILPSFRE LALLFEHVQR ARNG GLRPL EVRRAPVPDG APSRYPPVAT CHRPGSTSFC PGESSRMGIK DRIRMGSSQR RTGPSKQHLA PPTMPTSPSS EQVGE ATSP TKVQKSWSFN DRTRFRASLR LKPRTSAEDA PSEEVAEEKS YQCELTVDDI MPAVKTVIRS IRILKFLVAK RKFKET LRP YDVKDVIEQY SAGHLDMLGR IKSLQTRVDQ IVGRGPGDRK AREKGDKGPS DAEVVDEISM MGRVVKVEKQ VQSIEHK LD LLLGFYSRCL RSGTSALEVL FQGPMAKIEE GKLVIWINGD KGYNGLAEVG KKFEKDTGIK VTVEHPDKLE EKFPQVAA T GDGPDIIFWA HDRFGGYAQS GLLAEITPDK AFQDKLYPFT WDAVRYNGKL IAYPIAVEAL SLIYNKDLLP NPPKTWEEI PALDKELKAK GKSALMFNLQ EPYFTWPLIA ADGGYAFKYE NGKYDIKDVG VDNAGAKAGL TFLVDLIKNK HMNADTDYSI AEAAFNKGE TAMTINGPWA WSNIDTSKVN YGVTVLPTFK GQPSKPFVGV LSAGINAASP NKELAKEFLE NYLLTDEGLE A VNKDKPLG AVALKSYEEE LAKDPRIAAT MENAQKGEIM PNIPQMSAFW YAVRTAVINA ASGRQTVDEA LKDAQTNAAA EH HHHHHHH HH

UniProtKB: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4, Maltodextrin-binding protein

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分子 #2: Calmodulin-3

分子名称: Calmodulin-3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 16.852545 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
MADQLTEEQI AEFKEAFSLF DKDGDGTITT KELGTVMRSL GQNPTEAELQ DMINEVDADG NGTIDFPEFL TMMARKMKDT DSEEEIREA FRVFDKDGNG YISAAELRHV MTNLGEKLTD EEVDEMIREA DIDGDGQVNY EEFVQMMTAK

UniProtKB: Calmodulin-3

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分子 #3: [(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tr...

分子名称: [(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phospho ryl]oxy-propan-2-yl] (8Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: PT5
分子量理論値: 1.047088 KDa

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分子 #4: POTASSIUM ION

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

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分子 #5: (1S,2S,4R)-N-(2,4,6-trimethylphenyl)bicyclo[2.2.1]heptane-2-carboxamid

分子名称: (1S,2S,4R)-N-(2,4,6-trimethylphenyl)bicyclo[2.2.1]heptane-2-carboxamid
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 式: 7YV
分子量理論値: 257.371 Da
Chemical component information

ChemComp-7YV:
(1S,2S,4R)-N-(2,4,6-trimethylphenyl)bicyclo[2.2.1]heptane-2-carboxamid

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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2 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 16.8 e/Å2
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: DARK FIELD
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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.79 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 133661
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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