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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-16860 | |||||||||||||||||||||
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タイトル | Ivabradine bound to HCN4 channel | |||||||||||||||||||||
マップデータ | sharped map | |||||||||||||||||||||
試料 |
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キーワード | HCN channels / ivabradine / ion transport / MEMBRANE PROTEIN / drug / hearth / hcn4 | |||||||||||||||||||||
生物種 | Oryctolagus cuniculus (ウサギ) | |||||||||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å | |||||||||||||||||||||
データ登録者 | Saponaro A / Chaves-Sanjuan A / Sharifzadeh AS / Clarke OB / Marabelli C / Bolognesi M / Thiel G / Moroni A | |||||||||||||||||||||
資金援助 | フランス, イタリア, European Union, 米国, 6件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2024 タイトル: Structural determinants of ivabradine block of the open pore of HCN4. 著者: Andrea Saponaro / Jan H Krumbach / Antonio Chaves-Sanjuan / Atiyeh Sadat Sharifzadeh / Alessandro Porro / Roberta Castelli / Kay Hamacher / Martino Bolognesi / Dario DiFrancesco / Oliver B ...著者: Andrea Saponaro / Jan H Krumbach / Antonio Chaves-Sanjuan / Atiyeh Sadat Sharifzadeh / Alessandro Porro / Roberta Castelli / Kay Hamacher / Martino Bolognesi / Dario DiFrancesco / Oliver B Clarke / Gerhard Thiel / Anna Moroni / 要旨: HCN1-4 channels are the molecular determinants of the I/I current that crucially regulates cardiac and neuronal cell excitability. HCN dysfunctions lead to sinoatrial block (HCN4), epilepsy (HCN1), ...HCN1-4 channels are the molecular determinants of the I/I current that crucially regulates cardiac and neuronal cell excitability. HCN dysfunctions lead to sinoatrial block (HCN4), epilepsy (HCN1), and chronic pain (HCN2), widespread medical conditions awaiting subtype-specific treatments. Here, we address the problem by solving the cryo-EM structure of HCN4 in complex with ivabradine, to date the only HCN-specific drug on the market. Our data show ivabradine bound inside the open pore at 3 Å resolution. The structure unambiguously proves that Y507 and I511 on S6 are the molecular determinants of ivabradine binding to the inner cavity, while F510, pointing outside the pore, indirectly contributes to the block by controlling Y507. Cysteine 479, unique to the HCN selectivity filter (SF), accelerates the kinetics of block. Molecular dynamics simulations further reveal that ivabradine blocks the permeating ion inside the SF by electrostatic repulsion, a mechanism previously proposed for quaternary ammonium ions. | |||||||||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_16860.map.gz | 230.3 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-16860-v30.xml emd-16860.xml | 22.1 KB 22.1 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_16860_fsc.xml | 13.2 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_16860.png | 170.8 KB | ||
マスクデータ | emd_16860_msk_1.map | 244.1 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-16860.cif.gz | 7 KB | ||
その他 | emd_16860_additional_1.map.gz emd_16860_half_map_1.map.gz emd_16860_half_map_2.map.gz | 120.3 MB 226.6 MB 226.6 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-16860 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-16860 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_16860_validation.pdf.gz | 910.6 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_16860_full_validation.pdf.gz | 910.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_16860_validation.xml.gz | 21.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_16860_validation.cif.gz | 27.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-16860 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-16860 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_16860.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | sharped map | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.84 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_16860_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: unsharped map
ファイル | emd_16860_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | unsharped map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half a
ファイル | emd_16860_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half a | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half b
ファイル | emd_16860_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half b | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : HCN4
全体 | 名称: HCN4 |
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要素 |
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-超分子 #1: HCN4
超分子 | 名称: HCN4 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 / 詳細: HCN4 |
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由来(天然) | 生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ) |
分子量 | 理論値: 400 KDa |
-分子 #1: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-ga...
分子 | 名称: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 4 タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ) |
分子量 | 理論値: 98.522727 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MDKLPPSMRK RLYSLPQQVG AKAWIMDEEE DAEEEGAGGR QDPRRRSIRL RPLPSPSPSP SAAAAAAGGA ESRGAALGGA ADGEGPARG AAKSSTNGDC RRFRGSLASL GSRGGGGGGG STGGGSHGHL HDSAEERRLI AEGDASPGED RTPPGLAAEP E RPGAPAPP ...文字列: MDKLPPSMRK RLYSLPQQVG AKAWIMDEEE DAEEEGAGGR QDPRRRSIRL RPLPSPSPSP SAAAAAAGGA ESRGAALGGA ADGEGPARG AAKSSTNGDC RRFRGSLASL GSRGGGGGGG STGGGSHGHL HDSAEERRLI AEGDASPGED RTPPGLAAEP E RPGAPAPP AASPPQVPSS CGEQRPADAA VKVEGGAAAG DQILPEAEAR LGQAGFMQRQ FGAMLQPGVN KFSLRMFGSQ KA VEREQER VKSAGFWIIH PYSDFRFYWD LTMLLLMVGN LIIIPVGITF FKDENTTPWI VFNVVSDTFF LIDLVLNFRT GIV VEDNTD IILDPRRIKM KYLKSWFVVD FVSSIPVDYI FLIVETRIDS EVYKTARALR IVRFTKILSL LRLLRLSRLI RYIH QWEEI FHMTYDLASA VVRIVNLIGM MLLLCHWDGC LQFLVPMLQD FPDDCWVSLN NMVNNSWGKQ YSYALFKAMS HMLCI GYGR QAPMGMSDVW LTMLSMIVGA TCYAMFIGHA TALIQSLDSS RRQYQEKYKQ VEQYMSFHKL PPDTRQRIHD YYEHRY QGK MFDEESILGE LSEPLREEII NFNCRKLVAS MPLFANADPN FVTSMLTKLR FEVFQPGDYI IREGTIGKKM YFIQHGV VS VLTKGNKETK LADGSYFGEI CLLTRGRRTA SVRADTYCRL YSLSVDNFNE VLEEYPMMRR AFETVALDRL DRIGKKNS I HKVQHDLSSG VSNYQENAIV QRIVQHDREM AHCARRAQAT TPVAPAIWTP LIQAPLQAAA QDLKLISASQ PALPQDGAQ TLRRASPHSS SGESVAALPP AGGPFPRAPG RPPGAGPGQH VTLTLPRKAS SGSLPPPLSL FGPRAAPRLT AAPQREPGAK SEPVRSKLP SNL |
-分子 #2: Ivabradine
分子 | 名称: Ivabradine / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: VNZ |
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分子量 | 理論値: 468.585 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.5 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7 / 構成要素 - 濃度: 200.0 mM / 構成要素 - 式: NaCl / 構成要素 - 名称: sodium chloride |
グリッド | モデル: Quantifoil R0.6/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: 30mA |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 302 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 6000 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4000 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 31670 / 平均露光時間: 1.7 sec. / 平均電子線量: 40.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 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): 2.3000000000000003 µm 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 105000 |
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 |