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- EMDB-43131: Voltage gated potassium ion channel Kv1.2 in complex with DTx -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43131
タイトルVoltage gated potassium ion channel Kv1.2 in complex with DTx
マップデータKv1.2 DTX bound map
試料
  • 細胞: Voltage gated potassium channel Kv1.2 with DTx bound
    • タンパク質・ペプチド: Kunitz-type serine protease inhibitor homolog alpha-dendrotoxin
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily A member 2
  • リガンド: POTASSIUM ION
キーワードIon Channel / Toxin bound / Blocker / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


optic nerve structural organization / Voltage gated Potassium channels / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / potassium channel complex / paranodal junction / regulation of circadian sleep/wake cycle, non-REM sleep / potassium ion export across plasma membrane / axon initial segment / corpus callosum development / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential ...optic nerve structural organization / Voltage gated Potassium channels / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / potassium channel complex / paranodal junction / regulation of circadian sleep/wake cycle, non-REM sleep / potassium ion export across plasma membrane / axon initial segment / corpus callosum development / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / delayed rectifier potassium channel activity / outward rectifier potassium channel activity / juxtaparanode region of axon / optic nerve development / regulation of dopamine secretion / neuronal cell body membrane / action potential / kinesin binding / lamellipodium membrane / calyx of Held / voltage-gated potassium channel activity / neuronal action potential / potassium channel regulator activity / voltage-gated potassium channel complex / axon terminus / sensory perception of pain / potassium ion transmembrane transport / serine-type endopeptidase inhibitor activity / protein homooligomerization / cerebral cortex development / lamellipodium / presynaptic membrane / toxin activity / perikaryon / postsynaptic membrane / endosome / axon / glutamatergic synapse / dendrite / endoplasmic reticulum membrane / extracellular space / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage dependent, Kv1.2 / Potassium channel, voltage dependent, Kv1 / Potassium channel, voltage dependent, Kv / : / Potassium channel tetramerisation-type BTB domain / BTB/POZ domain / Proteinase inhibitor I2, Kunitz, conserved site / Pancreatic trypsin inhibitor (Kunitz) family signature. / BPTI/Kunitz family of serine protease inhibitors. / Pancreatic trypsin inhibitor Kunitz domain ...Potassium channel, voltage dependent, Kv1.2 / Potassium channel, voltage dependent, Kv1 / Potassium channel, voltage dependent, Kv / : / Potassium channel tetramerisation-type BTB domain / BTB/POZ domain / Proteinase inhibitor I2, Kunitz, conserved site / Pancreatic trypsin inhibitor (Kunitz) family signature. / BPTI/Kunitz family of serine protease inhibitors. / Pancreatic trypsin inhibitor Kunitz domain / Kunitz/Bovine pancreatic trypsin inhibitor domain / Pancreatic trypsin inhibitor (Kunitz) family profile. / Pancreatic trypsin inhibitor Kunitz domain superfamily / 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
Kunitz-type serine protease inhibitor homolog alpha-dendrotoxin / Potassium voltage-gated channel subfamily A member 2
類似検索 - 構成要素
生物種Komagataella pastoris (菌類) / Dendroaspis angusticeps (コブラ) / Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Wu Y / Sigworth FJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Center for Research Resources (NIH/NCRR)GR108615 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structures of Kv1.2 potassium channels, conducting and non-conducting.
著者: Yangyu Wu / Yangyang Yan / Youshan Yang / Shumin Bian / Alberto Rivetta / Ken Allen / Fred J Sigworth /
要旨: We present near-atomic-resolution cryo-EM structures of the mammalian voltage-gated potassium channel Kv1.2 in open, C-type inactivated, toxin-blocked and sodium-bound states at 3.2 Å, 2.5 Å, 3.2 ...We present near-atomic-resolution cryo-EM structures of the mammalian voltage-gated potassium channel Kv1.2 in open, C-type inactivated, toxin-blocked and sodium-bound states at 3.2 Å, 2.5 Å, 3.2 Å, and 2.9Å. These structures, all obtained at nominally zero membrane potential in detergent micelles, reveal distinct ion-occupancy patterns in the selectivity filter. The first two structures are very similar to those reported in the related Shaker channel and the much-studied Kv1.2-2.1 chimeric channel. On the other hand, two new structures show unexpected patterns of ion occupancy. First, the toxin α-Dendrotoxin, like Charybdotoxin, is seen to attach to the negatively-charged channel outer mouth, and a lysine residue penetrates into the selectivity filter, with the terminal amine coordinated by carbonyls, partially disrupting the outermost ion-binding site. In the remainder of the filter two densities of bound ions are observed, rather than three as observed with other toxin-blocked Kv channels. Second, a structure of Kv1.2 in Na solution does not show collapse or destabilization of the selectivity filter, but instead shows an intact selectivity filter with ion density in each binding site. We also attempted to image the C-type inactivated Kv1.2 W366F channel in Na solution, but the protein conformation was seen to be highly variable and only a low-resolution structure could be obtained. These findings present new insights into the stability of the selectivity filter and the mechanism of toxin block of this intensively studied, voltage-gated potassium channel.
履歴
登録2023年12月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年7月10日-
マップ公開2024年7月10日-
更新2024年10月9日-
現状2024年10月9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_43131.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_43131.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Kv1.2 DTX bound map
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.)
1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 273.408 Å		1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 273.408 Å		1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 273.408 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: 1.068 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: 0.843
最小 - 最大-5.9528065 - 7.4049854
平均 (標準偏差)0.0038585216 (±0.1958854)
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: 273.408 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: Kv1.2 DTX bound half map

ファイルemd_43131_half_map_1.map
注釈Kv1.2 DTX bound half 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: Kv1.2 DTX bound half map

ファイルemd_43131_half_map_2.map
注釈Kv1.2 DTX bound half 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 : Voltage gated potassium channel Kv1.2 with DTx bound

全体名称: Voltage gated potassium channel Kv1.2 with DTx bound
要素
  • 細胞: Voltage gated potassium channel Kv1.2 with DTx bound
    • タンパク質・ペプチド: Kunitz-type serine protease inhibitor homolog alpha-dendrotoxin
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily A member 2
  • リガンド: POTASSIUM ION

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超分子 #1: Voltage gated potassium channel Kv1.2 with DTx bound

超分子名称: Voltage gated potassium channel Kv1.2 with DTx bound
タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Komagataella pastoris (菌類) / 株: SMD1168

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分子 #1: Kunitz-type serine protease inhibitor homolog alpha-dendrotoxin

分子名称: Kunitz-type serine protease inhibitor homolog alpha-dendrotoxin
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Dendroaspis angusticeps (コブラ)
分子量理論値: 7.015129 KDa
配列文字列:
GPRRKLCILH RNPGRCYDKI PAFYYNQKKK QCERFDWSGC GGNSNRFKTI EECRRTCIG

UniProtKB: Kunitz-type serine protease inhibitor homolog alpha-dendrotoxin

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分子 #2: Potassium voltage-gated channel subfamily A member 2

分子名称: Potassium voltage-gated channel subfamily A member 2
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: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 60.59157 KDa
組換発現生物種: Komagataella pastoris (菌類)
配列文字列: MSAWSHPQFE KGGGSGGGSG GSAWSHPQFE KLVPRGSMTV ATGDPVDEAA AHPGHPQDTY DPEADHECCE RVVINISGLR FETQLKTLA QFPETLLGDP KKRMRYFDPL RNEYFFDRNR PSFDAILYYY QSGGRLRRPV NVPLDIFSEE IRFYELGEEA M EMFREDEG ...文字列:
MSAWSHPQFE KGGGSGGGSG GSAWSHPQFE KLVPRGSMTV ATGDPVDEAA AHPGHPQDTY DPEADHECCE RVVINISGLR FETQLKTLA QFPETLLGDP KKRMRYFDPL RNEYFFDRNR PSFDAILYYY QSGGRLRRPV NVPLDIFSEE IRFYELGEEA M EMFREDEG YIKEEERPLP ENEFQRQVWL LFEYPESSGP ARIIAIVSVM VILISIVSFC LETLPIFRDE NEDMHGSGVT FH TYSQSTI GYQQSTSFTD PFFIVETLCI IWFSFEFLVR FFACPSKAGF FTNIMNIIDI VAIIPYFITL GTELAEKPED AQQ GQQAMS LAILRVIRLV RVFRIFKLSR HSKGLQILGQ TLKASMRELG LLIFFLFIGV ILFSSAVYFA EADERDSQFP SIPD AFWWA VVSMTTVGYG DMVPTTIGGK IVGSLCAIAG VLTIALPVPV IVSNFNYFYH RETEGEEQAQ YLQVTSCPKI PSSPD LKKS RSASTISKSD YMEIQEGVNN SNEDFREENL KTANCTLANT NYVNITKMLT DV

UniProtKB: Potassium voltage-gated channel subfamily A member 2

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分子 #3: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / 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0.1 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
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: 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 312202
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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