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タイトルMechanisms of KCNQ1 gating modulation by KCNE1/3 for cell-specific function.
ジャーナル・号・ページCell Res, Vol. 35, Issue 11, Page 876-886, Year 2025
掲載日2025年7月31日
著者Chenxi Cui / Lu Zhao / Ali A Kermani / Shuzong Du / Tanadet Pipatpolkai / Meiqin Jiang / Sagar Chittori / Yong Zi Tan / Jingyi Shi / Lucie Delemotte / Jianmin Cui / Ji Sun /
PubMed 要旨KCNQ1 potassium channels are essential for physiological processes such as cardiac rhythm and intestinal chloride secretion. KCNE family subunits (KCNE1-5) associate with KCNQ1, conferring distinct ...KCNQ1 potassium channels are essential for physiological processes such as cardiac rhythm and intestinal chloride secretion. KCNE family subunits (KCNE1-5) associate with KCNQ1, conferring distinct properties across various tissues. KCNQ1 activation requires membrane depolarization and phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) whose cellular levels are controlled by Gαq-coupled GPCR activation. While modulation of KCNQ1's voltage-dependent activation by KCNE1/3 is well-characterized, their effects on PIP2-dependent gating of KCNQ1 via GPCR signaling remain less understood. Here we resolved structures of KCNQ1-KCNE1 and reassessed the reported KCNQ1-KCNE3 structures with and without PIP2. We revealed that KCNQ1-KCNE1/3 complexes feature two PIP2-binding sites, with KCNE1/3 contributing to a previously overlooked, uncharacterized site involving residues critical for coupling voltage sensor and pore domains. Via this site, KCNE1 and KCNE3 distinctly modulate the PIP2-dependent gating, in addition to the voltage sensitivity, of KCNQ1. Consequently, KCNE3 converts KCNQ1 into a voltage-insensitive PIP2-gated channel governed by GPCR signaling to maintain ion homeostasis in non-excitable cells. KCNE1, by significantly enhancing KCNQ1's PIP2 affinity and resistance to GPCR regulation, forms predominantly voltage-gated channels with KCNQ1 for conducting the slow-delayed rectifier current in excitable cardiac cells. Our study highlights how KCNE1/3 modulates KCNQ1 gating in different cellular contexts, providing insights into tissue-specifically targeting multi-functional channels.
リンクCell Res / PubMed:40745202 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.7 - 3.9 Å
構造データ

64997

9vec

EMDB-64997, PDB-9vec:
structure of human KCNQ1-KCNE1-CaM complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

65008

9vei

EMDB-65008, PDB-9vei:
structure of human KCNQ1-KCNE1-CaM complex with PIP2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

65013

9ven

EMDB-65013, PDB-9ven:
structure of human KCNQ1-CaM-PIP2 complex with bent conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

65014

9veo

EMDB-65014, PDB-9veo:
structure of human KCNQ1-CaM-PIP2 complex with straight conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

PDB-9wd8:
structure of human KCNQ1-KCNE3-CaM complex with two PIP2
手法: ELECTRON MICROSCOPY / 解像度: 3.9 Å

化合物

ChemComp-CA:
Unknown entry

ChemComp-PT5:
[(2R)-1-octadecanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phospho / リン脂質*YM

PDB-1bbg:
RAGWEED POLLEN ALLERGEN FROM AMBROSIA TRIFIDA V, NMR, MINIMIZED AVERAGE STRUCTURE

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / potassium channel complex

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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://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
  • Pubmedのデータを利用しています

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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