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- PDB-7bym: Cryo-EM structure of human KCNQ4 with retigabine -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7bym
タイトルCryo-EM structure of human KCNQ4 with retigabine
要素
  • Calmodulin-3
  • Green fluorescent protein,Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4
キーワードMEMBRANE PROTEIN / KCNQ / Channel / Calmodulin / PIP2 / retigabine
機能・相同性
機能・相同性情報


transporter inhibitor activity / Voltage gated Potassium channels / establishment of protein localization to mitochondrial membrane / type 3 metabotropic glutamate receptor binding / 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 / response to corticosterone / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane ...transporter inhibitor activity / Voltage gated Potassium channels / establishment of protein localization to mitochondrial membrane / type 3 metabotropic glutamate receptor binding / 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 / response to corticosterone / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / regulation of cardiac muscle cell action potential / presynaptic endocytosis / nitric-oxide synthase binding / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / calcineurin-mediated signaling / regulation of synaptic vesicle exocytosis / protein phosphatase activator activity / adenylate cyclase binding / voltage-gated potassium channel activity / catalytic complex / regulation of synaptic vesicle endocytosis / detection of calcium ion / potassium channel activity / regulation of cardiac muscle contraction / postsynaptic cytosol / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / presynaptic cytosol / phosphatidylinositol 3-kinase binding / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / titin binding / sperm midpiece / voltage-gated potassium channel complex / regulation of calcium-mediated signaling / potassium ion transmembrane transport / calcium channel complex / substantia nigra development / response to amphetamine / calcium channel regulator activity / regulation of heart rate / nitric-oxide synthase regulator activity / basal plasma membrane / calyx of Held / bioluminescence / adenylate cyclase activator activity / sarcomere / regulation of cytokinesis / protein serine/threonine kinase activator activity / generation of precursor metabolites and energy / spindle microtubule / sensory perception of sound / mitochondrial membrane / potassium ion transport / Schaffer collateral - CA1 synapse / long-term synaptic potentiation / response to calcium ion / spindle pole / calcium-dependent protein binding / G2/M transition of mitotic cell cycle / synaptic vesicle membrane / myelin sheath / growth cone / vesicle / transmembrane transporter binding / G protein-coupled receptor signaling pathway / protein domain specific binding / calcium ion binding / centrosome / 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 / EF-hand / : / Green fluorescent protein, GFP / Recoverin; domain 1 / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein / Green fluorescent protein ...Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / EF-hand / : / Green fluorescent protein, GFP / Recoverin; domain 1 / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein / Green fluorescent 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 / Orthogonal Bundle / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-FBX / : / Chem-PT5 / Calmodulin-3 / Green fluorescent protein / Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4
類似検索 - 構成要素
生物種Aequorea victoria (オワンクラゲ)
Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Shen, H. / Li, T. / Yue, Z.
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2021
タイトル: Structural Basis for the Modulation of Human KCNQ4 by Small-Molecule Drugs.
著者: Tian Li / Kun Wu / Zhenlei Yue / Yifei Wang / Fan Zhang / Huaizong Shen /
要旨: Among the five KCNQ channels, also known as the K7 voltage-gated potassium (K) channels, KCNQ2-KCNQ5 control neuronal excitability. Dysfunctions of KCNQ2-KCNQ5 are associated with neurological ...Among the five KCNQ channels, also known as the K7 voltage-gated potassium (K) channels, KCNQ2-KCNQ5 control neuronal excitability. Dysfunctions of KCNQ2-KCNQ5 are associated with neurological disorders such as epilepsy, deafness, and neuropathic pain. Here, we report the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of human KCNQ4 and its complexes with the opener retigabine or the blocker linopirdine at overall resolutions of 2.5, 3.1, and 3.3 Å, respectively. In all structures, a phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP) molecule inserts its head group into a cavity within each voltage-sensing domain (VSD), revealing an unobserved binding mode for PIP. Retigabine nestles in each fenestration, inducing local shifts. Instead of staying within the central pore, linopirdine resides in a cytosolic cavity underneath the inner gate. Electrophysiological analyses of various mutants corroborated the structural observations. Our studies reveal the molecular basis for the modulatory mechanism of neuronal KCNQ channels and provide a framework for structure-facilitated drug discovery targeting these important channels.
履歴
登録2020年4月23日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02020年12月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年12月2日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02020年12月2日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年12月9日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed
改定 1.22021年1月27日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.year
改定 1.32024年3月27日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.42025年7月2日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details
Item: _em_admin.last_update / _em_software.name / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12025年7月2日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-30245
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Green fluorescent protein,Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4
C: Green fluorescent protein,Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4
E: Green fluorescent protein,Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4
G: Green fluorescent protein,Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4
B: Calmodulin-3
D: Calmodulin-3
F: Calmodulin-3
H: Calmodulin-3
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)510,24019
ポリマ－504,7228
非ポリマー5,51911
水724
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 2種, 8分子 ACEGBDFH

#1: タンパク質
Green fluorescent protein,Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 4 / KQT-like 4 / Potassium channel subunit alpha KvLQT4 / Voltage-gated potassium channel subunit Kv7.4


分子量: 109327.836 Da / 分子数: 4 / 変異: F64L/S65T/K107T/A206K/H231L / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Aequorea victoria (オワンクラゲ), (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: GFP, KCNQ4 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P42212, UniProt: P56696
#2: タンパク質
Calmodulin-3


分子量: 16852.545 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CALM3, CALML2, CAM3, CAMC, CAMIII / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DP25

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非ポリマー , 4種, 15分子

#3: 化合物
ChemComp-PT5 / [(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 / Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate / PtdIns(4,5)P2


分子量: 1047.088 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C47H85O19P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: リン脂質*YM
#4: 化合物
ChemComp-FBX / ethyl N-[2-azanyl-4-[(4-fluorophenyl)methylamino]phenyl]carbamate / Retigabine, Ezogabine / レチガビン


分子量: 303.331 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C16H18FN3O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-K / POTASSIUM ION / カリウムカチオン


分子量: 39.098 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: K
#6: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Complex of human KCNQ4 and retigabine / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化
EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 278944 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0048536
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.57911564
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d25.2231152
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0321272
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0021404

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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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