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- EMDB-18660: Cryo-EM Structure of Human Kv3.1 in Complex with Modulator AUT5 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18660
タイトルCryo-EM Structure of Human Kv3.1 in Complex with Modulator AUT5
マップデータSharpened map used for model building and refinement
試料
  • 複合体: Homotetramer of Human Kv3.1a with modulator AUT5
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily C member 1
  • リガンド: (5R)-5-ethyl-3-(6-spiro[2H-1-benzofuran-3,1'-cyclopropane]-4-yloxypyridin-3-yl)imidazolidine-2,4-dione
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSHOCHOLINE
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: water
キーワードModulator / Homotetramer / Voltage-gated potassium channel / membrane protein / Kv3.1 / KCNC1
機能・相同性
機能・相同性情報


response to nerve growth factor / globus pallidus development / response to auditory stimulus / response to fibroblast growth factor / response to potassium ion / corpus callosum development / delayed rectifier potassium channel activity / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / positive regulation of potassium ion transmembrane transport / Voltage gated Potassium channels ...response to nerve growth factor / globus pallidus development / response to auditory stimulus / response to fibroblast growth factor / response to potassium ion / corpus callosum development / delayed rectifier potassium channel activity / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / positive regulation of potassium ion transmembrane transport / Voltage gated Potassium channels / response to light intensity / optic nerve development / neuronal cell body membrane / response to amine / action potential / kinesin binding / voltage-gated potassium channel activity / axolemma / axon terminus / voltage-gated potassium channel complex / dendrite membrane / potassium ion transmembrane transport / calyx of Held / cerebellum development / protein tetramerization / potassium ion transport / protein homooligomerization / response to toxic substance / cellular response to xenobiotic stimulus / presynaptic membrane / transmembrane transporter binding / postsynaptic membrane / cell surface / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage dependent, Kv3.1 / Potassium channel, voltage dependent, Kv3 / Potassium channel, voltage dependent, Kv / Potassium channel tetramerisation-type BTB domain / BTB/POZ domain / Voltage-gated potassium channel / Broad-Complex, Tramtrack and Bric a brac / BTB/POZ domain / Voltage-dependent channel domain superfamily / SKP1/BTB/POZ domain superfamily ...Potassium channel, voltage dependent, Kv3.1 / Potassium channel, voltage dependent, Kv3 / Potassium channel, voltage dependent, Kv / Potassium channel tetramerisation-type BTB domain / BTB/POZ domain / Voltage-gated potassium channel / Broad-Complex, Tramtrack and Bric a brac / BTB/POZ domain / Voltage-dependent channel domain superfamily / SKP1/BTB/POZ domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Voltage-gated potassium channel KCNC1
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: 2.5 Å
データ登録者Chi G / Mckinley G / Marsden B / Pike ACW / Ye M / Brooke LM / Bakshi S / Lakshminarayana B / Pilati N / Marasco A ...Chi G / Mckinley G / Marsden B / Pike ACW / Ye M / Brooke LM / Bakshi S / Lakshminarayana B / Pilati N / Marasco A / Gunthorpe M / Alvaro GS / Large CH / Williams E / Sauer DB
資金援助 英国, スイス, 2件
OrganizationGrant number国
Wellcome Trust 英国
Innovative Medicines Initiative スイス
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: The binding and mechanism of a positive allosteric modulator of Kv3 channels.
著者: Qiansheng Liang / Gamma Chi / Leonardo Cirqueira / Lianteng Zhi / Agostino Marasco / Nadia Pilati / Martin J Gunthorpe / Giuseppe Alvaro / Charles H Large / David B Sauer / Werner Treptow / ...著者: Qiansheng Liang / Gamma Chi / Leonardo Cirqueira / Lianteng Zhi / Agostino Marasco / Nadia Pilati / Martin J Gunthorpe / Giuseppe Alvaro / Charles H Large / David B Sauer / Werner Treptow / Manuel Covarrubias /
要旨: Small-molecule modulators of diverse voltage-gated K (Kv) channels may help treat a wide range of neurological disorders. However, developing effective modulators requires understanding of their ...Small-molecule modulators of diverse voltage-gated K (Kv) channels may help treat a wide range of neurological disorders. However, developing effective modulators requires understanding of their mechanism of action. We apply an orthogonal approach to elucidate the mechanism of action of an imidazolidinedione derivative (AUT5), a highly selective positive allosteric modulator of Kv3.1 and Kv3.2 channels. AUT5 modulation involves positive cooperativity and preferential stabilization of the open state. The cryo-EM structure of the Kv3.1/AUT5 complex at a resolution of 2.5 Å reveals four equivalent AUT5 binding sites at the extracellular inter-subunit interface between the voltage-sensing and pore domains of the channel's tetrameric assembly. Furthermore, we show that the unique extracellular turret regions of Kv3.1 and Kv3.2 essentially govern the selective positive modulation by AUT5. High-resolution apo and bound structures of Kv3.1 demonstrate how AUT5 binding promotes turret rearrangements and interactions with the voltage-sensing domain to favor the open conformation.
履歴
登録2023年10月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月3日-
マップ公開2024年4月3日-
更新2024年4月3日-
現状2024年4月3日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_18660.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_18660.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened map used for model building and refinement
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.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. 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: 0.825 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: 0.25
最小 - 最大-2.0746112 - 3.7806542
平均 (標準偏差)0.001067397 (±0.056122925)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 264.0 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_18660_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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追加マップ: Unsharpened map

ファイルemd_18660_additional_1.map
注釈Unsharpened 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_18660_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_18660_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 : Homotetramer of Human Kv3.1a with modulator AUT5

全体名称: Homotetramer of Human Kv3.1a with modulator AUT5
要素
  • 複合体: Homotetramer of Human Kv3.1a with modulator AUT5
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily C member 1
  • リガンド: (5R)-5-ethyl-3-(6-spiro[2H-1-benzofuran-3,1'-cyclopropane]-4-yloxypyridin-3-yl)imidazolidine-2,4-dione
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSHOCHOLINE
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Homotetramer of Human Kv3.1a with modulator AUT5

超分子名称: Homotetramer of Human Kv3.1a with modulator AUT5 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 240 KDa

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分子 #1: Potassium voltage-gated channel subfamily C member 1

分子名称: Potassium voltage-gated channel subfamily C member 1
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: 58.850078 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGQGDESERI VINVGGTRHQ THRSTLRTLP GTRLAWLAEP DAHSHFDYDP RADEFFFDRH PGVFAHILNY YRTGKLHCPA DVCGPLYEE ELAFWGIDET DVEPCCWMTY RQHRDAEEAL DSFGGAPLDN SADDADADGP GDSGDGEDEL EMTKRLALSD S PDGRPGGF ...文字列:
MGQGDESERI VINVGGTRHQ THRSTLRTLP GTRLAWLAEP DAHSHFDYDP RADEFFFDRH PGVFAHILNY YRTGKLHCPA DVCGPLYEE ELAFWGIDET DVEPCCWMTY RQHRDAEEAL DSFGGAPLDN SADDADADGP GDSGDGEDEL EMTKRLALSD S PDGRPGGF WRRWQPRIWA LFEDPYSSRY ARYVAFASLF FILVSITTFC LETHERFNPI VNKTEIENVR NGTQVRYYRE AE TEAFLTY IEGVCVVWFT FEFLMRVIFC PNKVEFIKNS LNIIDFVAIL PFYLEVGLSG LSSKAAKDVL GFLRVVRFVR ILR IFKLTR HFVGLRVLGH TLRASTNEFL LLIIFLALGV LIFATMIYYA ERIGAQPNDP SASEHTHFKN IPIGFWWAVV TMTT LGYGD MYPQTWSGML VGALCALAGV LTIAMPVPVI VNNFGMYYSL AMAKQKLPKK KKKHIPRPPQ LGSPNYCKSV VNSPH HSTQ SDTCPLAQEE ILEINRAGRK PLRGMSIAEN LYFQ

UniProtKB: Voltage-gated potassium channel KCNC1

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分子 #2: (5R)-5-ethyl-3-(6-spiro[2H-1-benzofuran-3,1'-cyclopropane]-4-ylox...

分子名称: (5R)-5-ethyl-3-(6-spiro[2H-1-benzofuran-3,1'-cyclopropane]-4-yloxypyridin-3-yl)imidazolidine-2,4-dione
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: WY0
分子量理論値: 365.383 Da

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分子 #3: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #4: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: Y01
分子量理論値: 486.726 Da
Chemical component information

ChemComp-Y01:
CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト

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分子 #5: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 式: PCF
分子量理論値: 734.039 Da
Chemical component information

ChemComp-PCF:
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSHOCHOLINE

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分子 #6: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 6 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 108 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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10 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 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

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 17329 / 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）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 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: 2975775
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 1484211
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
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:

7phi


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-8qud:
Cryo-EM Structure of Human Kv3.1 in Complex with Modulator AUT5

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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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