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タイトルPropofol rescues voltage-dependent gating of HCN1 channel epilepsy mutants.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 632, Issue 8024, Page 451-459, Year 2024
掲載日2024年7月31日
著者Elizabeth D Kim / Xiaoan Wu / Sangyun Lee / Gareth R Tibbs / Kevin P Cunningham / Eleonora Di Zanni / Marta E Perez / Peter A Goldstein / Alessio Accardi / H Peter Larsson / Crina M Nimigean /
PubMed 要旨Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels are essential for pacemaking activity and neural signalling. Drugs inhibiting HCN1 are promising candidates for management of ...Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels are essential for pacemaking activity and neural signalling. Drugs inhibiting HCN1 are promising candidates for management of neuropathic pain and epileptic seizures. The general anaesthetic propofol (2,6-di-iso-propylphenol) is a known HCN1 allosteric inhibitor with unknown structural basis. Here, using single-particle cryo-electron microscopy and electrophysiology, we show that propofol inhibits HCN1 by binding to a mechanistic hotspot in a groove between the S5 and S6 transmembrane helices. We found that propofol restored voltage-dependent closing in two HCN1 epilepsy-associated polymorphisms that act by destabilizing the channel closed state: M305L, located in the propofol-binding site in S5, and D401H in S6 (refs. ). To understand the mechanism of propofol inhibition and restoration of voltage-gating, we tracked voltage-sensor movement in spHCN channels and found that propofol inhibition is independent of voltage-sensor conformational changes. Mutations at the homologous methionine in spHCN and an adjacent conserved phenylalanine in S6 similarly destabilize closing without disrupting voltage-sensor movements, indicating that voltage-dependent closure requires this interface intact. We propose a model for voltage-dependent gating in which propofol stabilizes coupling between the voltage sensor and pore at this conserved methionine-phenylalanine interface in HCN channels. These findings unlock potential exploitation of this site to design specific drugs targeting HCN channelopathies.
リンクNature / PubMed:39085604
手法EM (単粒子)
解像度2.5 - 3.3 Å
構造データ

42116

8uc7

EMDB-42116, PDB-8uc7:
HCN1 complex with propofol
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

42117

8uc8

EMDB-42117, PDB-8uc8:
HCN1 nanodisc
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

44425

9bc6

EMDB-44425, PDB-9bc6:
HCN1 M305L with propofol
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.5 Å

44426

9bc7

EMDB-44426, PDB-9bc7:
HCN1 M305L holo
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

化合物

ChemComp-PFL:
2,6-BIS(1-METHYLETHYL)PHENOL / プロポフォ-ル

ChemComp-PCW:
1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / O-(1-O,2-O-ジオレオイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン / DOPC, リン脂質*YM

ChemComp-CMP:
ADENOSINE-3',5'-CYCLIC-MONOPHOSPHATE / cAMP

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードTRANSPORT PROTEIN/INHIBITOR / inhibitor / complex / plasma membrane / cyclic nucleotide / TRANSPORT PROTEIN-INHIBITOR complex / TRANSPORT PROTEIN / membrane protein / nanodisc

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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://pdbjlc1.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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
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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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