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タイトルStructural mechanisms for the activation of human cardiac KCNQ1 channel by electro-mechanical coupling enhancers.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 119, Issue 45, Page e2207067119, Year 2022
掲載日2022年11月8日
著者Demin Ma / Ling Zhong / Zhenzhen Yan / Jing Yao / Yan Zhang / Fan Ye / Yuan Huang / Dongwu Lai / Wei Yang / Panpan Hou / Jiangtao Guo /
PubMed 要旨The cardiac KCNQ1 potassium channel carries the important current and controls the heart rhythm. Hundreds of mutations in KCNQ1 can cause life-threatening cardiac arrhythmia. Although KCNQ1 ...The cardiac KCNQ1 potassium channel carries the important current and controls the heart rhythm. Hundreds of mutations in KCNQ1 can cause life-threatening cardiac arrhythmia. Although KCNQ1 structures have been recently resolved, the structural basis for the dynamic electro-mechanical coupling, also known as the voltage sensor domain-pore domain (VSD-PD) coupling, remains largely unknown. In this study, utilizing two VSD-PD coupling enhancers, namely, the membrane lipid phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP) and a small-molecule ML277, we determined 2.5-3.5 Å resolution cryo-electron microscopy structures of full-length human KCNQ1-calmodulin (CaM) complex in the apo closed, ML277-bound open, and ML277-PIP-bound open states. ML277 binds at the "elbow" pocket above the S4-S5 linker and directly induces an upward movement of the S4-S5 linker and the opening of the activation gate without affecting the C-terminal domain (CTD) of KCNQ1. PIP binds at the cleft between the VSD and the PD and brings a large structural rearrangement of the CTD together with the CaM to activate the PD. These findings not only elucidate the structural basis for the dynamic VSD-PD coupling process during KCNQ1 gating but also pave the way to develop new therapeutics for anti-arrhythmia.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:36763058 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.5 - 3.5 Å
構造データ

33316

7xni

EMDB-33316, PDB-7xni:
human KCNQ1-CaM in apo state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

33317

7xnk

EMDB-33317, PDB-7xnk:
human KCNQ1-CaM in complex with ML277
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

33318

7xnl

EMDB-33318, PDB-7xnl:
human KCNQ1-CaM-ML277-PIP2 complex in state A
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

33319

7xnn

EMDB-33319, PDB-7xnn:
human KCNQ1-CaM-ML277-PIP2 complex in state B
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.5 Å

化合物

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

ChemComp-I0S:
(2R)-N-[4-(4-methoxyphenyl)-1,3-thiazol-2-yl]-1-(4-methylbenzene-1-sulfonyl)piperidine-2-carboxamide

ChemComp-PIO:
[(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 / 1-O-(1-O,2-O-ジオクタノイル-L-グリセロ-3-ホスホ)-D-myo-イノシト-ル4,5-ビスりん酸

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / potassium voltage-gated channel / ML277 / PIP2

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万見文献について

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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://pdbjlvh1.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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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