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- EMDB-8652: 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-8652
タイトルCryo-EM structure of the human ether-a-go-go related K+ channel
マップデータhuman ether-a-go-go related K+ channel
試料
  • 細胞器官・細胞要素: human ether-a-go-go related K+ channel hERG
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily H member 2
キーワードK+ channel / PAS / CNBHD / voltage sensor / selectivity filter / TRANSPORT 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: 4.0 Å
データ登録者Wang WW / MacKinnon R
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)NIHGM43949 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI)R.M. is an investigator in the Howard Hughes Medical Institute 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2017
タイトル: Cryo-EM Structure of the Open Human Ether-à-go-go-Related K Channel hERG.
著者: Weiwei Wang / Roderick MacKinnon /
要旨: The human ether-à-go-go-related potassium channel (hERG, Kv11.1) is a voltage-dependent channel known for its role in repolarizing the cardiac action potential. hERG alteration by mutation or ...The human ether-à-go-go-related potassium channel (hERG, Kv11.1) is a voltage-dependent channel known for its role in repolarizing the cardiac action potential. hERG alteration by mutation or pharmacological inhibition produces Long QT syndrome and the lethal cardiac arrhythmia torsade de pointes. We have determined the molecular structure of hERG to 3.8 Å using cryo-electron microscopy. In this structure, the voltage sensors adopt a depolarized conformation, and the pore is open. The central cavity has an atypically small central volume surrounded by four deep hydrophobic pockets, which may explain hERG's unusual sensitivity to many drugs. A subtle structural feature of the hERG selectivity filter might correlate with its fast inactivation rate, which is key to hERG's role in cardiac action potential repolarization.
履歴
登録2017年3月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2017年5月3日-
マップ公開2017年5月3日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 1.5
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 1.5
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5va3
  • 表面レベル: 1.5
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_8652.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_8652.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈human ether-a-go-go related K+ channel
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Y (Sec.)X (Row.)Z (Col.)
0.57 Å/pix.
x 256 pix.
= 144.801 Å		0.57 Å/pix.
x 256 pix.
= 144.801 Å		0.46 Å/pix.
x 256 pix.
= 118.899 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: 0.56563 Å / Y: 0.56563 Å / Z: 0.46445 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: 1.5 / ムービー #1: 1.5
最小 - 最大-2.0461385 - 6.3207603
平均 (標準偏差)0.4593979 (±0.7881963)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZXY
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA: 144.80128 Å / B: 144.80128 Å / C: 118.8992 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.565628906250.565628906250.46444921875
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z144.801144.801118.899
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ256256256
MAP C/R/S312
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-2.0466.3210.459

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : human ether-a-go-go related K+ channel hERG

全体名称: human ether-a-go-go related K+ channel hERG
要素
  • 細胞器官・細胞要素: human ether-a-go-go related K+ channel hERG
    • 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: human ether-a-go-go related K+ channel hERG

超分子名称: human ether-a-go-go related K+ channel hERG / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Truncated hERG construct hERGTs (amino acid residues 141-380 and 871-1005 deleted) with S631A mutation
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: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 88.885664 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 FGNVAPNTNS 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 PGSEASNSLE VLFQ

UniProtKB: Voltage-gated inwardly rectifying potassium channel KCNH2, Voltage-gated inwardly rectifying potassium channel KCNH2, 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6 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC8H18N2O4SHEPES
300.0 mMKClpotassium chloride
10.0 mMC4H10O2S2Dithiothreitol
0.025 %C24H46O11n-Dodecyl beta-D-maltoside
0.005 %C31H50O4Cholesteryl hemisuccinate
0.025 mg/mLPOPE:POPC:POPA 5:5:1
0.5 mMC9H15O6Ptris(2-carboxyethyl)phosphine

詳細: pH 7.4, adjusted with NaOH
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 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: 12 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 101.325 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 98 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: one blot: 3 second blot time, 0 blot force.
詳細A 1 mL peak fraction was collected and concentrated ~3x to obtain the final ~6 mg/mL sample.

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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: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 7420 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 7676 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-50 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1505 / 平均露光時間: 15.0 sec. / 平均電子線量: 85.0 e/Å2
詳細: 50 0.3-second frames were collected for each movie at a dose rate of ~1.8 e-/A2/frame
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 38461 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
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: 333000 / 詳細: ~333k particles from autopick
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: hERGTs map was used as initial model
最終 再構成使用したクラス数: 4 / 想定した対称性 - 点群: C4 (4回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11) / 使用した粒子像数: 206
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 1.4)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11)
最終 3次元分類クラス数: 8 / 平均メンバー数/クラス: 41625 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 1.4)

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原子モデル構築 1

精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 180 / 当てはまり具合の基準: Fourier Shell Correlation
得られたモデル

PDB-5va3:
Cryo-EM structure of the human ether-a-go-go related K+ channel

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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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