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- EMDB-18595: Cryo-EM structure of the human inward-rectifier potassium 2.1 cha... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18595
タイトルCryo-EM structure of the human inward-rectifier potassium 2.1 channel (Kir2.1) - R312H mutant
マップデータFull map
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Human inward-rectifier potassium 2.1 channel (Kir2.1) containing the Andersen-syndrome related mutation R312H
    • タンパク質・ペプチド: Inward rectifier potassium channel 2
キーワードIon channel / Potassium Channel / Kir channel / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Sensory perception of sour taste / Classical Kir channels / regulation of skeletal muscle contraction via regulation of action potential / relaxation of skeletal muscle / voltage-gated potassium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential repolarization / magnesium ion transport / membrane repolarization during action potential / Phase 4 - resting membrane potential / membrane repolarization during cardiac muscle cell action potential / regulation of membrane repolarization ...Sensory perception of sour taste / Classical Kir channels / regulation of skeletal muscle contraction via regulation of action potential / relaxation of skeletal muscle / voltage-gated potassium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential repolarization / magnesium ion transport / membrane repolarization during action potential / Phase 4 - resting membrane potential / membrane repolarization during cardiac muscle cell action potential / regulation of membrane repolarization / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / regulation of resting membrane potential / regulation of monoatomic ion transmembrane transport / positive regulation of potassium ion transmembrane transport / inward rectifier potassium channel activity / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / regulation of cardiac muscle cell contraction / relaxation of cardiac muscle / potassium ion import across plasma membrane / regulation of heart rate by cardiac conduction / intracellular potassium ion homeostasis / intercalated disc / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate binding / voltage-gated potassium channel complex / potassium ion transmembrane transport / T-tubule / cellular response to mechanical stimulus / potassium ion transport / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / protein homotetramerization / dendritic spine / postsynaptic membrane / neuronal cell body / glutamatergic synapse / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, inwardly rectifying, Kir2.1 / Potassium channel, inwardly rectifying, Kir, N-terminal / Inward rectifier potassium channel N-terminal / Potassium channel, inwardly rectifying, transmembrane domain / Inward rectifier potassium channel transmembrane domain / Potassium channel, inwardly rectifying, Kir, cytoplasmic / Potassium channel, inwardly rectifying, Kir / Inward rectifier potassium channel, C-terminal / Inward rectifier potassium channel C-terminal domain / Immunoglobulin E-set
類似検索 - ドメイン・相同性
Inward rectifier potassium channel 2
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: 6.0 Å
データ登録者Fernandes CAH / Zuniga D / Venien-Bryan C
資金援助 フランス, European Union, 2件
OrganizationGrant number国
The French Muscular Dystrophy Telethon (AFM-Telethon)#23207 フランス
H2020 Marie Curie Actions of the European Commission101026386European Union
引用ジャーナル: FASEB J / 年: 2024
タイトル: Biochemical, biophysical, and structural investigations of two mutants (C154Y and R312H) of the human Kir2.1 channel involved in the Andersen-Tawil syndrome.
著者: Dania Zuniga / Andreas Zoumpoulakis / Rafael F Veloso / Laurie Peverini / Sophie Shi / Alexandre Pozza / Valérie Kugler / Françoise Bonneté / Tahar Bouceba / Renaud Wagner / Pierre-Jean ...著者: Dania Zuniga / Andreas Zoumpoulakis / Rafael F Veloso / Laurie Peverini / Sophie Shi / Alexandre Pozza / Valérie Kugler / Françoise Bonneté / Tahar Bouceba / Renaud Wagner / Pierre-Jean Corringer / Carlos A H Fernandes / Catherine Vénien-Bryan /
要旨: Inwardly rectifying potassium (Kir) channels play a pivotal role in physiology by establishing, maintaining, and regulating the resting membrane potential of the cells, particularly contributing to ...Inwardly rectifying potassium (Kir) channels play a pivotal role in physiology by establishing, maintaining, and regulating the resting membrane potential of the cells, particularly contributing to the cellular repolarization of many excitable cells. Dysfunction in Kir2.1 channels is implicated in several chronic and debilitating human diseases for which there are currently no effective treatments. Specifically, Kir2.1-R312H and Kir2.1-C154Y mutations are associated with Andersen-Tawil syndrome (ATS) in humans. We have investigated the impact of these two mutants in the trafficking of the channel to the cell membrane and function in Xenopus laevis oocytes. Despite both mutations being trafficked to the cell membrane at different extents and capable of binding PIP (phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate), the main modulator for channel activity, they resulted in defective channels that do not display K current, albeit through different molecular mechanisms. Coexpression studies showed that R312H and C154Y are expressed and associated with the WT subunits. While WT subunits could rescue R312H dysfunction, the presence of a unique C154Y subunit disrupts the function of the entire complex, which is a typical feature of mutations with a dominant-negative effect. Molecular dynamics simulations showed that Kir2.1-C154Y mutation induces a loss in the structural plasticity of the selectivity filter, impairing the K flow. In addition, the cryo-EM structure of the Kir2.1-R312H mutant has been reconstructed. This study identified the molecular mechanisms by which two ATS-causing mutations impact Kir2.1 channel function and provide valuable insights that can guide potential strategies for the development of future therapeutic interventions for ATS.
履歴
登録2023年10月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年12月4日-
マップ公開2024年12月4日-
更新2024年12月4日-
現状2024年12月4日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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添付画像

emd_18595.png

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_18595.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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最小 - 最大-0.015066323 - 0.09245007
平均 (標準偏差)0.0025583091 (±0.008528329)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 204.40001 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Sharpened map

ファイルemd_18595_additional_1.map
注釈Sharpened map
投影像・断面図
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ハーフマップ: Half-map

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注釈Half-map
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ハーフマップ: Half-map

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試料の構成要素

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全体 : Human inward-rectifier potassium 2.1 channel (Kir2.1) containing ...

全体名称: Human inward-rectifier potassium 2.1 channel (Kir2.1) containing the Andersen-syndrome related mutation R312H
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Human inward-rectifier potassium 2.1 channel (Kir2.1) containing the Andersen-syndrome related mutation R312H
    • タンパク質・ペプチド: Inward rectifier potassium channel 2

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超分子 #1: Human inward-rectifier potassium 2.1 channel (Kir2.1) containing ...

超分子名称: Human inward-rectifier potassium 2.1 channel (Kir2.1) containing the Andersen-syndrome related mutation R312H
タイプ: organelle_or_cellular_component / 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: Inward rectifier potassium channel 2

分子名称: Inward rectifier potassium channel 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: 36.148816 KDa
組換発現生物種: Komagataella pastoris (菌類)
配列文字列: RFVKKDGHCN VQFINVGEKG QRYLADIFTT CVDIRWRWML VIFCLAFVLS WLFFGCVFWL IALLHGDLDA SKEGKACVSE VNSFTAAFL FSIETQTTIG YGFRCVTDEC PIAVFMVVFQ SIVGCIIDAF IIGAVMAKMA KPKKRNETLV FSHNAVIAMR D GKLCLMWR ...文字列:
RFVKKDGHCN VQFINVGEKG QRYLADIFTT CVDIRWRWML VIFCLAFVLS WLFFGCVFWL IALLHGDLDA SKEGKACVSE VNSFTAAFL FSIETQTTIG YGFRCVTDEC PIAVFMVVFQ SIVGCIIDAF IIGAVMAKMA KPKKRNETLV FSHNAVIAMR D GKLCLMWR VGNLRKSHLV EAHVRAQLLK SRITSEGEYI PLDQIDINVG FDSGIDRIFL VSPITIVHEI DEDSPLYDLS KQ DIDNADF EIVVILEGMV EATAMTTQCH SSYLANEILW GHRYEPVLFE EKHYYKVDYS RFHKTYEVPN TPLCSARDLA

UniProtKB: Inward rectifier potassium channel 2

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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0.6 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 構成要素 - 濃度: 20.0 mM / 構成要素 - 式: tris-hcl
構成要素 - 名称: Tris(hydroxymethyl)aminomethane hydrochloride
詳細: 20 mM Tris-HCl pH 7.4, 150 mM KCl, 1 mM EDTA, 0.59 mM DDM
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 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: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 25 sec.
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 / 詳細: Blotting force 0, blotting time 3s.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: TFS Selectris X
詳細Preliminary grid screening was performed manually at a Glacios 2 microscope.
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 10762 / 平均露光時間: 2.35 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）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 165000
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: 2787753
詳細: A blob picking followed by 2D classification was performed to generate templates for automated template-picking. Initially, 2,787,753 particles were selected after template-picking, which ...詳細: A blob picking followed by 2D classification was performed to generate templates for automated template-picking. Initially, 2,787,753 particles were selected after template-picking, which were submitted to three rounds do 2D classification to remove false picks, ice contamination and classes with unclear features.
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7zdz

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) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / 使用した粒子像数: 146539
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7zdz


Chain - Residue range: 195-367 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-8qql:
Cryo-EM structure of the human inward-rectifier potassium 2.1 channel (Kir2.1) - R312H mutant

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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)

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  • 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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