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- EMDB-29605: TpeA bound closed MthK-A88F mutant in nanodisc -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-29605
タイトルTpeA bound closed MthK-A88F mutant in nanodisc
マップデータ
試料
  • 複合体: TpeA bound MthK A88F mutant in 0 Ca2+
    • タンパク質・ペプチド: Calcium-gated potassium channel MthK
  • リガンド: (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]oxy}-1-[(hexadecanoyloxy)methyl]ethyl (9Z)-octadec-9-enoate
  • リガンド: 1-(tripentyl-$l^{4}-azanyl)pentane
  • リガンド: POTASSIUM ION
キーワードMTHK / TRANSPORT PROTEIN / ION CHANNEL / Blocker TpeA / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


monoatomic cation transmembrane transporter activity / potassium ion transport / metal ion binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
: / TrkA-N domain / Regulator of K+ conductance, C-terminal / Regulator of K+ conductance, C-terminal domain superfamily / TrkA-C domain / RCK C-terminal domain profile. / Regulator of K+ conductance, N-terminal / RCK N-terminal domain profile. / Potassium channel domain / Ion channel / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Calcium-gated potassium channel MthK
類似検索 - 構成要素
生物種Methanothermobacter thermautotrophicus (古細菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.88 Å
データ登録者Agarwal S / Nimigean CM
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)NIH GM088352 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Ball-and-chain inactivation in a calcium-gated potassium channel.
著者: Chen Fan / Nattakan Sukomon / Emelie Flood / Jan Rheinberger / Toby W Allen / Crina M Nimigean /
要旨: Inactivation is the process by which ion channels terminate ion flux through their pores while the opening stimulus is still present. In neurons, inactivation of both sodium and potassium channels is ...Inactivation is the process by which ion channels terminate ion flux through their pores while the opening stimulus is still present. In neurons, inactivation of both sodium and potassium channels is crucial for the generation of action potentials and regulation of firing frequency. A cytoplasmic domain of either the channel or an accessory subunit is thought to plug the open pore to inactivate the channel via a 'ball-and-chain' mechanism. Here we use cryo-electron microscopy to identify the molecular gating mechanism in calcium-activated potassium channels by obtaining structures of the MthK channel from Methanobacterium thermoautotrophicum-a purely calcium-gated and inactivating channel-in a lipid environment. In the absence of Ca, we obtained a single structure in a closed state, which was shown by atomistic simulations to be highly flexible in lipid bilayers at ambient temperature, with large rocking motions of the gating ring and bending of pore-lining helices. In Ca-bound conditions, we obtained several structures, including multiple open-inactivated conformations, further indication of a highly dynamic protein. These different channel conformations are distinguished by rocking of the gating rings with respect to the transmembrane region, indicating symmetry breakage across the channel. Furthermore, in all conformations displaying open channel pores, the N terminus of one subunit of the channel tetramer sticks into the pore and plugs it, with free energy simulations showing that this is a strong interaction. Deletion of this N terminus leads to functionally non-inactivating channels and structures of open states without a pore plug, indicating that this previously unresolved N-terminal peptide is responsible for a ball-and-chain inactivation mechanism.
履歴
登録2023年1月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年10月11日-
マップ公開2023年10月11日-
更新2025年5月21日-
現状2025年5月21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_29605.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_29605.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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.)
1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 277.146 Å		1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 277.146 Å		1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 277.146 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: 1.0826 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: 0.0178
最小 - 最大-0.038262926 - 0.11003029
平均 (標準偏差)0.00028924318 (±0.0031955582)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 138.5728 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_29605_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: #1

ファイルemd_29605_additional_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_29605_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: #1

ファイルemd_29605_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 : TpeA bound MthK A88F mutant in 0 Ca2+

全体名称: TpeA bound MthK A88F mutant in 0 Ca2+
要素
  • 複合体: TpeA bound MthK A88F mutant in 0 Ca2+
    • タンパク質・ペプチド: Calcium-gated potassium channel MthK
  • リガンド: (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]oxy}-1-[(hexadecanoyloxy)methyl]ethyl (9Z)-octadec-9-enoate
  • リガンド: 1-(tripentyl-$l^{4}-azanyl)pentane
  • リガンド: POTASSIUM ION

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超分子 #1: TpeA bound MthK A88F mutant in 0 Ca2+

超分子名称: TpeA bound MthK A88F mutant in 0 Ca2+ / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Methanothermobacter thermautotrophicus (古細菌)
分子量理論値: 220 KDa

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分子 #1: Calcium-gated potassium channel MthK

分子名称: Calcium-gated potassium channel MthK / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Methanothermobacter thermautotrophicus (古細菌)
分子量理論値: 37.432258 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MVLVIEIIRK HLPRVLKVPA TRILLLVLAV IIYGTAGFHF IEGESWTVSL YWTFVTIATV GYGDYSPSTP LGMYFTVTLI VLGIGTFFV AVERLLEFLI NREQMKLMGL IDVAKSRHVV ICGWSESTLE CLRELRGSEV FVLAEDENVR KKVLRSGANF V HGDPTRVS ...文字列:
MVLVIEIIRK HLPRVLKVPA TRILLLVLAV IIYGTAGFHF IEGESWTVSL YWTFVTIATV GYGDYSPSTP LGMYFTVTLI VLGIGTFFV AVERLLEFLI NREQMKLMGL IDVAKSRHVV ICGWSESTLE CLRELRGSEV FVLAEDENVR KKVLRSGANF V HGDPTRVS DLEKANVRGA RAVIVDLESD SETIHCILGI RKIDESVRII AEAERYENIE QLRMAGADQV ISPFVISGRL MS RSIDDGY EAMFVQDVLA EESTRRMVEV PIPEGSKLEG VSVLDADIHD VTGVIIIGVG RGDELIIDPP RDYSFRAGDI ILG IGKPEE IERLKNYISA

UniProtKB: Calcium-gated potassium channel MthK

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分子 #2: (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]o...

分子名称: (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]oxy}-1-[(hexadecanoyloxy)methyl]ethyl (9Z)-octadec-9-enoate
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: PGW
分子量理論値: 749.007 Da

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分子 #3: 1-(tripentyl-$l^{4}-azanyl)pentane

分子名称: 1-(tripentyl-$l^{4}-azanyl)pentane / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: YQ1
分子量理論値: 298.57 Da
Chemical component information

ChemComp-YQ1:
1-(tripentyl-$l^{4}-azanyl)pentane

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分子 #4: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

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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 mg/mL
緩衝液pH: 8.5
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 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: 80 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: BLOTTING FOR 2 S (BLOT FORCE 0).

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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)
平均電子線量: 58.9 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）: 3.0 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

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6u6d

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.88 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4) / 使用した粒子像数: 105404
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
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:

6u6d


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

PDB-8fz7:
TpeA bound closed MthK-A88F mutant in nanodisc

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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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