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- EMDB-31009: CryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex, intracellular... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-31009
タイトルCryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex, intracellular region
マップデータmap A
試料
  • 細胞: CryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily D member 2
    • タンパク質・ペプチド: Kv channel-interacting protein 1
キーワードion channel / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Kv4.3-KChIP1 channel complex / Kv4.2-KChIP2 channel complex / A-type (transient outward) potassium channel activity / Phase 1 - inactivation of fast Na+ channels / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / potassium ion export across plasma membrane / membrane repolarization / Voltage gated Potassium channels / regulation of potassium ion transmembrane transport / anchoring junction ...Kv4.3-KChIP1 channel complex / Kv4.2-KChIP2 channel complex / A-type (transient outward) potassium channel activity / Phase 1 - inactivation of fast Na+ channels / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / potassium ion export across plasma membrane / membrane repolarization / Voltage gated Potassium channels / regulation of potassium ion transmembrane transport / anchoring junction / postsynaptic specialization membrane / regulation of heart contraction / action potential / neuronal cell body membrane / plasma membrane raft / locomotor rhythm / voltage-gated potassium channel activity / potassium channel activity / neuronal action potential / potassium channel regulator activity / voltage-gated potassium channel complex / GABA-ergic synapse / muscle contraction / potassium ion transmembrane transport / sensory perception of pain / protein homooligomerization / cytoplasmic side of plasma membrane / cellular response to hypoxia / chemical synaptic transmission / perikaryon / postsynaptic membrane / transmembrane transporter binding / dendritic spine / neuronal cell body / glutamatergic synapse / dendrite / calcium ion binding / synapse / metal ion binding / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage dependent, Kv4.2 / Potassium channel, voltage dependent, Kv4 / Potassium channel, voltage dependent, Kv4, C-terminal / Domain of unknown function (DUF3399) / Shal-type voltage-gated potassium channels, N-terminal / Shal-type voltage-gated potassium channels, N-terminal / Recoverin family / Potassium channel, voltage dependent, Kv / Potassium channel tetramerisation-type BTB domain / BTB/POZ domain ...Potassium channel, voltage dependent, Kv4.2 / Potassium channel, voltage dependent, Kv4 / Potassium channel, voltage dependent, Kv4, C-terminal / Domain of unknown function (DUF3399) / Shal-type voltage-gated potassium channels, N-terminal / Shal-type voltage-gated potassium channels, N-terminal / Recoverin family / Potassium channel, voltage dependent, Kv / Potassium channel tetramerisation-type BTB domain / BTB/POZ domain / EF-hand domain pair / Broad-Complex, Tramtrack and Bric a brac / BTB/POZ domain / Voltage-dependent channel domain superfamily / SKP1/BTB/POZ domain superfamily / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. / EF-hand calcium-binding domain profile. / EF-hand domain / Ion transport domain / Ion transport protein / EF-hand domain pair
類似検索 - ドメイン・相同性
A-type potassium channel modulatory protein KCNIP1 / A-type voltage-gated potassium channel KCND2
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: 3.1 Å
データ登録者Kise Y / Nureki O
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) 日本
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Structural basis of gating modulation of Kv4 channel complexes.
著者: Yoshiaki Kise / Go Kasuya / Hiroyuki H Okamoto / Daichi Yamanouchi / Kan Kobayashi / Tsukasa Kusakizako / Tomohiro Nishizawa / Koichi Nakajo / Osamu Nureki /
要旨: Modulation of voltage-gated potassium (Kv) channels by auxiliary subunits is central to the physiological function of channels in the brain and heart. Native Kv4 tetrameric channels form ...Modulation of voltage-gated potassium (Kv) channels by auxiliary subunits is central to the physiological function of channels in the brain and heart. Native Kv4 tetrameric channels form macromolecular ternary complexes with two auxiliary β-subunits-intracellular Kv channel-interacting proteins (KChIPs) and transmembrane dipeptidyl peptidase-related proteins (DPPs)-to evoke rapidly activating and inactivating A-type currents, which prevent the backpropagation of action potentials. However, the modulatory mechanisms of Kv4 channel complexes remain largely unknown. Here we report cryo-electron microscopy structures of the Kv4.2-DPP6S-KChIP1 dodecamer complex, the Kv4.2-KChIP1 and Kv4.2-DPP6S octamer complexes, and Kv4.2 alone. The structure of the Kv4.2-KChIP1 complex reveals that the intracellular N terminus of Kv4.2 interacts with its C terminus that extends from the S6 gating helix of the neighbouring Kv4.2 subunit. KChIP1 captures both the N and the C terminus of Kv4.2. In consequence, KChIP1 would prevent N-type inactivation and stabilize the S6 conformation to modulate gating of the S6 helices within the tetramer. By contrast, unlike the reported auxiliary subunits of voltage-gated channel complexes, DPP6S interacts with the S1 and S2 helices of the Kv4.2 voltage-sensing domain, which suggests that DPP6S stabilizes the conformation of the S1-S2 helices. DPP6S may therefore accelerate the voltage-dependent movement of the S4 helices. KChIP1 and DPP6S do not directly interact with each other in the Kv4.2-KChIP1-DPP6S ternary complex. Thus, our data suggest that two distinct modes of modulation contribute in an additive manner to evoke A-type currents from the native Kv4 macromolecular complex.
履歴
登録2021年2月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年10月13日-
マップ公開2021年10月13日-
更新2024年6月5日-
現状2024年6月5日処理サイト: PDBj / 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: 0.0336
  • 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: 0.0336
  • 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-7e83
  • 表面レベル: 0.0336
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-7e83
  • Jmol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_31009.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_31009.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 36.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈map A
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 Å/pix.
x 212 pix.
= 212.479 Å		1 Å/pix.
x 212 pix.
= 212.479 Å		1 Å/pix.
x 212 pix.
= 212.479 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: 1.00226 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: 0.0336 / ムービー #1: 0.0336
最小 - 最大-0.17440513 - 0.2720796
平均 (標準偏差)0.0008286828 (±0.007749031)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ212212212
Spacing212212212
セルA=B=C: 212.47911 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.00225943396231.00225943396231.0022594339623
M x/y/z212212212
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z212.479212.479212.479
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS212212212
D min/max/mean-0.1740.2720.001

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_31009_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_31009_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_31009_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 : CryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex

全体名称: CryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex
要素
  • 細胞: CryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily D member 2
    • タンパク質・ペプチド: Kv channel-interacting protein 1

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超分子 #1: CryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex

超分子名称: CryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex / タイプ: cell / 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: Potassium voltage-gated channel subfamily D member 2

分子名称: Potassium voltage-gated channel subfamily D member 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: 55.755738 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: AAGVAAWLPF ARAAAIGWMP VASGPMPAPP RQERKRTQDA LIVLNVSGTR FQTWQDTLER YPDTLLGSSE RDFFYHPETQ QYFFDRDPD IFRHILNFYR TGKLHYPRHE CISAYDEELA FFGLIPEIIG DCCYEEYKDR RRENAERLQD DADTDTAGES A LPTMTARQ ...文字列:
AAGVAAWLPF ARAAAIGWMP VASGPMPAPP RQERKRTQDA LIVLNVSGTR FQTWQDTLER YPDTLLGSSE RDFFYHPETQ QYFFDRDPD IFRHILNFYR TGKLHYPRHE CISAYDEELA FFGLIPEIIG DCCYEEYKDR RRENAERLQD DADTDTAGES A LPTMTARQ RVWRAFENPH TSTMALVFYY VTGFFIAVSV IANVVETVPC GSSPGHIKEL PCGERYAVAF FCLDTACVMI FT VEYLLRL AAAPSRYRFV RSVMSIIDVV AILPYYIGLV MTDNEDVSGA FVTLRVFRVF RIFKFSRHSQ GLRILGYTLK SCA SELGFL LFSLTMAIII FATVMFYAEK GSSASKFTSI PAAFWYTIVT MTTLGYGDMV PKTIAGKIFG SICSLSGVLV IALP VPVIV SNFSRIYHQN QRADKRRAQK KARLARIRAA KSGSANAYMQ SKRSGLLSNQ LQSSEDEQAF VSKSGSSFET QHHHL LHCL EKTTNHEFVD

UniProtKB: A-type voltage-gated potassium channel KCND2

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分子 #2: Kv channel-interacting protein 1

分子名称: Kv channel-interacting protein 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 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: 21.242941 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
PEGLEQLEAQ TNFTKRELQV LYRGFKNECP SGVVNEDTFK QIYAQFFPHG DASTYAHYLF NAFDTTQTGS VKFEDFVTAL SILLRGTVH EKLRWTFNLY DINKDGYINK EEMMDIVKAI YDMMGKYTYP VLKEDTPRQH VDVFFQKMDK NKDGIVTLDE F LESCQEDD NIMRSLQLFQ NVM

UniProtKB: A-type potassium channel modulatory protein KCNIP1

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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

緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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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 K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 48.0 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 434296
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-7e83:
CryoEM structure of the human Kv4.2-KChIP1 complex, intracellular region

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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)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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