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- EMDB-45600: Cryo-EM structure of the human ether-a-go-go related K+ channel (... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45600
タイトルCryo-EM structure of the human ether-a-go-go related K+ channel (hERG) in 3 mM K+ without symmetry
マップデータ
試料
  • 複合体: hERG channel tetramer
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily H member 2
キーワードIon channel / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


inward rectifier potassium channel complex / negative regulation of potassium ion export across plasma membrane / regulation of heart rate by hormone / Phase 3 - rapid repolarisation / membrane repolarization during action potential / negative regulation of potassium ion transmembrane transport / membrane repolarization during ventricular cardiac muscle cell action potential / membrane repolarization during cardiac muscle cell action potential / potassium ion export across plasma membrane / voltage-gated potassium channel activity involved in ventricular cardiac muscle cell action potential repolarization ...inward rectifier potassium channel complex / negative regulation of potassium ion export across plasma membrane / regulation of heart rate by hormone / Phase 3 - rapid repolarisation / membrane repolarization during action potential / negative regulation of potassium ion transmembrane transport / membrane repolarization during ventricular cardiac muscle cell action potential / membrane repolarization during cardiac muscle cell action potential / potassium ion export across plasma membrane / voltage-gated potassium channel activity involved in ventricular cardiac muscle cell action potential repolarization / regulation of membrane repolarization / membrane repolarization / positive regulation of potassium ion transmembrane transport / delayed rectifier potassium channel activity / Voltage gated Potassium channels / inward rectifier potassium channel activity / potassium ion homeostasis / ventricular cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during action potential / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane repolarization / regulation of potassium ion transmembrane transport / potassium ion import across plasma membrane / regulation of heart rate by cardiac conduction / voltage-gated potassium channel activity / voltage-gated potassium channel complex / cardiac muscle contraction / potassium ion transmembrane transport / regulation of membrane potential / potassium ion transport / cellular response to xenobiotic stimulus / scaffold protein binding / transcription cis-regulatory region binding / ubiquitin protein ligase binding / positive regulation of DNA-templated transcription / perinuclear region of cytoplasm / cell surface / protein homodimerization activity / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage-dependent, ERG / : / Potassium channel, voltage-dependent, EAG/ELK/ERG / PAS domain / PAS-associated, C-terminal / PAC domain profile. / PAC motif / Motif C-terminal to PAS motifs (likely to contribute to PAS structural domain) / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain ...Potassium channel, voltage-dependent, ERG / : / Potassium channel, voltage-dependent, EAG/ELK/ERG / PAS domain / PAS-associated, C-terminal / PAC domain profile. / PAC motif / Motif C-terminal to PAS motifs (likely to contribute to PAS structural domain) / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily / PAS repeat profile. / PAS domain / RmlC-like jelly roll fold / PAS domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Voltage-gated inwardly rectifying potassium channel KCNH2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.4 Å
データ登録者Lau CHY / Hunter MJ / Vandenberg JI
資金援助 オーストラリア, 2件
OrganizationGrant number国
Australian Research Council (ARC) オーストラリア
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia) オーストラリア
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Potassium dependent structural changes in the selectivity filter of HERG potassium channels.
著者: Carus H Y Lau / Emelie Flood / Mark J Hunter / Billy J Williams-Noonan / Karen M Corbett / Chai-Ann Ng / James C Bouwer / Alastair G Stewart / Eduardo Perozo / Toby W Allen / Jamie I Vandenberg /
要旨: The fine tuning of biological electrical signaling is mediated by variations in the rates of opening and closing of gates that control ion flux through different ion channels. Human ether-a-go-go ...The fine tuning of biological electrical signaling is mediated by variations in the rates of opening and closing of gates that control ion flux through different ion channels. Human ether-a-go-go related gene (HERG) potassium channels have uniquely rapid inactivation kinetics which are critical to the role they play in regulating cardiac electrical activity. Here, we exploit the K sensitivity of HERG inactivation to determine structures of both a conductive and non-conductive selectivity filter structure of HERG. The conductive state has a canonical cylindrical shaped selectivity filter. The non-conductive state is characterized by flipping of the selectivity filter valine backbone carbonyls to point away from the central axis. The side chain of S620 on the pore helix plays a central role in this process, by coordinating distinct sets of interactions in the conductive, non-conductive, and transition states. Our model represents a distinct mechanism by which ion channels fine tune their activity and could explain the uniquely rapid inactivation kinetics of HERG.
履歴
登録2024年7月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年8月21日-
マップ公開2024年8月21日-
更新2024年9月11日-
現状2024年9月11日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_45600.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_45600.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.)
1.05 Å/pix.
x 300 pix.
= 315. Å		1.05 Å/pix.
x 300 pix.
= 315. Å		1.05 Å/pix.
x 300 pix.
= 315. 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: 1.05 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: 0.0135
最小 - 最大-0.100848645 - 0.177457
平均 (標準偏差)0.000056241188 (±0.004161961)
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: 315.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_45600_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_45600_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_45600_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : hERG channel tetramer

全体名称: hERG channel tetramer
要素
  • 複合体: hERG channel tetramer
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily H member 2

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超分子 #1: hERG channel tetramer

超分子名称: hERG channel tetramer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Potassium voltage-gated channel subfamily H member 2

分子名称: Potassium voltage-gated channel subfamily H member 2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 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: 87.683352 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MPVRRGHVAP QNTFLDTIIR KFEGQSRKFI IANARVENCA VIYCNDGFCE LCGYSRAEVM QRPCTCDFLH GPRTQRRAAA QIAQALLGA EERKVEIAFY RKDGSCFLCL VDVVPVKNED GAVIMFILNF EVVMEKDMVG SGADVLPEYK LQAPRIHRWT I LHYSPFKA ...文字列:
MPVRRGHVAP QNTFLDTIIR KFEGQSRKFI IANARVENCA VIYCNDGFCE LCGYSRAEVM QRPCTCDFLH GPRTQRRAAA QIAQALLGA EERKVEIAFY RKDGSCFLCL VDVVPVKNED GAVIMFILNF EVVMEKDMVG SGADVLPEYK LQAPRIHRWT I LHYSPFKA VWDWLILLLV IYTAVFTPYS AAFLLKETEE GPPATECGYA CQPLAVVDLI VDIMFIVDIL INFRTTYVNA NE EVVSHPG RIAVHYFKGW FLIDMVAAIP FDLLIFGSGS EELIGLLKTA RLLRLVRVAR KLDRYSEYGA AVLFLLMCTF ALI AHWLAC IWYAIGNMEQ PHMDSRIGWL HNLGDQIGKP YNSSGLGGPS IKDKYVTALY FTFSSLTSVG FGNVSPNTNS EKIF SICVM LIGSLMYASI FGNVSAIIQR LYSGTARYHT QMLRVREFIR FHQIPNPLRQ RLEEYFQHAW SYTNGIDMNA VLKGF PECL QADICLHLNR SLLQHCKPFR GATKGCLRAL AMKFKTTHAP PGDTLVHAGD LLTALYFISR GSIEILRGDV VVAILG KND IFGEPLNLYA RPGKSNGDVR ALTYCDLHKI HRDDLLEVLD MYPEFSDHFW SSLEITFNLR DTNMIPGGRQ YQELPRC PA PTPSLLNIPL SSPGRRPRGD VESRLDALQR QLNRLETRLS ADMATVLQLL QRQMTLVPPA YSAVTTPGPG PTSTSPLL P VSPLPTLTLD SLSQVSQFMA CEELPPGAPE LPQEGPTRRL SLPGQLGALT SQPLHRHGSD PGS

UniProtKB: Voltage-gated inwardly rectifying potassium channel KCNH2

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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7.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度名称
300.0 mMPotassium chloride
20.0 mMHEPES pH 7.4
10.0 mMDTT
0.025 %DDM
0.005 %CHS
0.0114 mg/mlPOPC
0.0114 mg/mlPOPE
0.0022 mg/mlPOPA
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER / 前処理 - 気圧: 0.05 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 50.0 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: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1060077
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.1) / 使用した粒子像数: 358026
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.1)
最終 3次元分類クラス数: 6
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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