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万見
- EMDB-38961: Structural mechanism of human HCN1 hyperpolarization-activated ch... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-38961
タイトルStructural mechanism of human HCN1 hyperpolarization-activated channel inhibition by ivabradine
マップデータ
試料
  • 複合体: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 1
    • タンパク質・ペプチド: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 1
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: Ivabradine
キーワードHyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels / Ivabradine / complex / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


intracellular cAMP-activated cation channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / positive regulation of membrane hyperpolarization / HCN channels / general adaptation syndrome, behavioral process / HCN channel complex / retinal cone cell development / intracellularly cAMP-activated cation channel activity / negative regulation of action potential / regulation of SA node cell action potential / regulation of membrane depolarization ...intracellular cAMP-activated cation channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / positive regulation of membrane hyperpolarization / HCN channels / general adaptation syndrome, behavioral process / HCN channel complex / retinal cone cell development / intracellularly cAMP-activated cation channel activity / negative regulation of action potential / regulation of SA node cell action potential / regulation of membrane depolarization / apical dendrite / maternal behavior / sodium ion import across plasma membrane / negative regulation of synaptic transmission, glutamatergic / response to L-glutamate / apical protein localization / voltage-gated monoatomic cation channel activity / voltage-gated sodium channel activity / potassium ion import across plasma membrane / phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate binding / regulation of heart rate by cardiac conduction / voltage-gated potassium channel activity / potassium channel activity / neuronal action potential / cAMP binding / cellular response to interferon-beta / presynaptic active zone membrane / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate binding / axon terminus / dendrite membrane / potassium ion transmembrane transport / sodium ion transmembrane transport / cellular response to cAMP / dendritic shaft / regulation of membrane potential / response to calcium ion / protein homotetramerization / basolateral plasma membrane / postsynaptic membrane / axon / neuronal cell body / dendrite / glutamatergic synapse / cell surface / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Ion transport N-terminal / Ion transport protein N-terminal / : / Potassium channel, voltage-dependent, EAG/ELK/ERG / Cyclic nucleotide-binding domain signature 1. / Cyclic nucleotide-binding, conserved site / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain ...Ion transport N-terminal / Ion transport protein N-terminal / : / Potassium channel, voltage-dependent, EAG/ELK/ERG / Cyclic nucleotide-binding domain signature 1. / Cyclic nucleotide-binding, conserved site / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily / RmlC-like jelly roll fold / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 1
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: 3.23 Å
データ登録者Che T / Cheng XY
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2024
タイトル: Structural mechanism of human HCN1 hyperpolarization-activated channel inhibition by ivabradine.
著者: Tong Che / Wei Zhang / Xinyu Cheng / Sijia Lv / Minqing Zhang / Yuting Zhang / Tingting Yang / Weiwei Nan / Shuangyan Wan / Bo Zeng / Jian Li / Bing Xiong / Jin Zhang /
要旨: The hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels play a crucial role in regulating neuronal excitability. Despite growing evidence supporting the therapeutic potential of HCN1 ...The hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels play a crucial role in regulating neuronal excitability. Despite growing evidence supporting the therapeutic potential of HCN1 inhibition in treating neurological disorders, the structural basis of channel inhibition by inhibitor has remained elusive. Here, we present the cryo-electron microscopy structure of human HCN1 channel in complex with inhibitor ivabradine, the drug on the market that acts on HCN channels. Combining electrophysiology, mutagenesis, and molecular dynamics simulations, our findings reveal that ivabradine binds to a previously unidentified pocket formed between the S4, S1, and HCN domain. Furthermore, through structure-based virtual screening, we identify two Food and Drug Administration-approved drugs that can inhibit the HCN1 channel by interacting with the ivabradine-binding site. Our results not only provide insights into the structural intricacies of ivabradine-mediated inhibition, but also offer a potential pharmacological framework for developing novel drugs targeting the HCN1 channel. The elucidation of these molecular interactions serves as a foundational step in advancing therapeutic strategies for modulating HCN1 activity, contributing to the broader landscape of drug discovery and development in this area.
履歴
登録2024年2月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年10月29日-
マップ公開2025年10月29日-
更新2025年10月29日-
現状2025年10月29日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_38961.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_38961.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 Å		0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 Å		0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 Å

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断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.83 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: 0.09
最小 - 最大-0.9098262 - 1.5005987
平均 (標準偏差)0.001043843 (±0.03217584)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 298.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_38961_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_38961_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 : Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-ga...

全体名称: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 1
要素
  • 複合体: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 1
    • タンパク質・ペプチド: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 1
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: Ivabradine

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超分子 #1: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-ga...

超分子名称: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 1
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: 301 KDa

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分子 #1: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-ga...

分子名称: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 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: 98.899789 KDa
配列文字列: MEGGGKPNSS SNSRDDGNSV FPAKASATGA GPAAAEKRLG TPPGGGGAGA KEHGNSVCFK VDGGGGGGGG GGGGEEPAGG FEDAEGPRR QYGFMQRQFT SMLQPGVNKF SLRMFGSQKA VEKEQERVKT AGFWIIHPYS DFRFYWDLIM LIMMVGNLVI I PVGITFFT ...文字列:
MEGGGKPNSS SNSRDDGNSV FPAKASATGA GPAAAEKRLG TPPGGGGAGA KEHGNSVCFK VDGGGGGGGG GGGGEEPAGG FEDAEGPRR QYGFMQRQFT SMLQPGVNKF SLRMFGSQKA VEKEQERVKT AGFWIIHPYS DFRFYWDLIM LIMMVGNLVI I PVGITFFT EQTTTPWIIF NVASDTVFLL DLIMNFRTGT VNEDSSEIIL DPKVIKMNYL KSWFVVDFIS SIPVDYIFLI VE KGMDSEV YKTARALRIV RFTKILSLLR LLRLSRLIRY IHQWEEIFHM TYDLASAVVR IFNLIGMMLL LCHWDGCLQF LVP LLQDFP PDCWVSLNEM VNDSWGKQYS YALFKAMSHM LCIGYGAQAP VSMSDLWITM LSMIVGATCY AMFVGHATAL IQSL DSSRR QYQEKYKQVE QYMSFHKLPA DMRQKIHDYY EHRYQGKIFD EENILNELND PLREEIVNFN CRKLVATMPL FANAD PNFV TAMLSKLRFE VFQPGDYIIR EGAVGKKMYF IQHGVAGVIT KSSKEMKLTD GSYFGEICLL TKGRRTASVR ADTYCR LYS LSVDNFNEVL EEYPMMRRAF ETVAIDRLDR IGKKNSILLQ KFQKDLNTGV FNNQENEILK QIVKHDREMV QAIAPIN YP QMTTLNSTSS TTTPTSRMRT QSPPVYTATS LSHSNLHSPS PSTQTPQPSA ILSPCSYTTA VCSPPVQSPL AARTFHYA S PTASQLSLMQ QQPQQQVQQS QPPQTQPQQP SPQPQTPGSS TPKNEVHKST QALHNTNLTR EVRPLSASQP SLPHEVSTL ISRPHPTVGE SLASIPQPVT AVPGTGLQAG GRSTVPQRVT LFRQMSSGAI PPNRGVPPAP PPPAAALPRE SSSVLNTDPD AEKPRFASN L

UniProtKB: Potassium/sodium hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 1

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分子 #2: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: CLR
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL

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分子 #3: Ivabradine

分子名称: Ivabradine / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: VNZ
分子量理論値: 468.585 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

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 (6k x 4k) / 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）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.8 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 AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5u6o

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.23 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 128643
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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