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基本情報
登録情報 | ![]() | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of a SUR1/Kir6.2 ATP-sensitive potassium channel in the presence of Aekatperone in the closed conformation | |||||||||
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![]() | ATP-sensitive potassium channel / KATP channel / SUR1 / Kir6.2 / potassium transport / metabolic sensor / congenital hyperinsulinism / trafficking / pharmacochaperone / TRANSPORT PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | ![]() Regulation of insulin secretion / ATP sensitive Potassium channels / ABC-family proteins mediated transport / ATP-activated inward rectifier potassium channel activity / response to resveratrol / inward rectifying potassium channel / ventricular cardiac muscle tissue development / sulfonylurea receptor activity / cell body fiber / CAMKK-AMPK signaling cascade ...Regulation of insulin secretion / ATP sensitive Potassium channels / ABC-family proteins mediated transport / ATP-activated inward rectifier potassium channel activity / response to resveratrol / inward rectifying potassium channel / ventricular cardiac muscle tissue development / sulfonylurea receptor activity / cell body fiber / CAMKK-AMPK signaling cascade / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / regulation of monoatomic ion transmembrane transport / ATPase-coupled monoatomic cation transmembrane transporter activity / inward rectifier potassium channel activity / nervous system process / inorganic cation transmembrane transport / ankyrin binding / Ion homeostasis / response to ATP / response to stress / response to testosterone / potassium ion import across plasma membrane / action potential / intercalated disc / axolemma / voltage-gated potassium channel activity / ABC-type transporter activity / cellular response to nutrient levels / heat shock protein binding / potassium ion transmembrane transport / T-tubule / regulation of insulin secretion / acrosomal vesicle / response to ischemia / regulation of membrane potential / determination of adult lifespan / positive regulation of protein localization to plasma membrane / cellular response to glucose stimulus / negative regulation of insulin secretion / sarcolemma / potassium ion transport / cellular response to nicotine / glucose metabolic process / nuclear envelope / cellular response to tumor necrosis factor / response to estradiol / presynaptic membrane / transmembrane transporter binding / response to hypoxia / endosome / response to xenobiotic stimulus / neuronal cell body / apoptotic process / glutamatergic synapse / protein-containing complex / ATP hydrolysis activity / ATP binding / metal ion binding / plasma membrane / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.1 Å | |||||||||
![]() | Driggers CM / ElSheikh A / Shyng S-L | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: AI-based discovery and cryoEM structural elucidation of a K channel pharmacochaperone. 著者: Assmaa Elsheikh / Camden M Driggers / Ha H Truong / Zhongying Yang / John Allen / Niel M Henriksen / Katarzyna Walczewska-Szewc / Show-Ling Shyng / ![]() ![]() ![]() 要旨: Pancreatic K channel trafficking defects underlie congenital hyperinsulinism (CHI) cases unresponsive to the K channel opener diazoxide, the mainstay medical therapy for CHI. Current clinically used ...Pancreatic K channel trafficking defects underlie congenital hyperinsulinism (CHI) cases unresponsive to the K channel opener diazoxide, the mainstay medical therapy for CHI. Current clinically used K channel inhibitors have been shown to act as pharmacochaperones and restore surface expression of trafficking mutants; however, their therapeutic utility for K trafficking-impaired CHI is hindered by high affinity binding, which limits functional recovery of rescued channels. Recent structural studies of K channels employing cryo-electron microscopy (cryoEM) have revealed a promiscuous pocket where several known K pharmacochaperones bind. The structural knowledge provides a framework for discovering K channel pharmacochaperones with desired reversible inhibitory effects to permit functional recovery of rescued channels. Using an AI-based virtual screening technology AtomNet followed by functional validation, we identified a novel compound, termed Aekatperone, which exhibits chaperoning effects on K channel trafficking mutations. Aekatperone reversibly inhibits K channel activity with a half-maximal inhibitory concentration (IC) ~9 μM. Mutant channels rescued to the cell surface by Aekatperone showed functional recovery upon washout of the compound. CryoEM structure of K bound to Aekatperone revealed distinct binding features compared to known high affinity inhibitor pharmacochaperones. Our findings unveil a K pharmacochaperone enabling functional recovery of rescued channels as a promising therapeutic for CHI caused by K trafficking defects. #1: ![]() タイトル: AI-Based Discovery and CryoEM Structural Elucidation of a KATP Channel Pharmacochaperone 著者: ElSheikh A / Driggers CM / Truong HH / Yang Z / Allen J / Henriksen N / Walczewska-Szewc K / Shyng SL | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 255.4 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 25.3 KB 25.3 KB | 表示 表示 | ![]() |
FSC (解像度算出) | ![]() | 17 KB | 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 75.5 KB | ||
マスクデータ | ![]() | 512 MB | ![]() | |
Filedesc metadata | ![]() | 8.5 KB | ||
その他 | ![]() ![]() | 475.7 MB 475.7 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 1.2 MB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 1.2 MB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 26.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 35.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 9dfxMC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.0515 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-マスク #1
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_46820_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_46820_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : Kir6.2/SUR1 closed channel in complex with Aekatperone
全体 | 名称: Kir6.2/SUR1 closed channel in complex with Aekatperone |
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要素 |
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-超分子 #1: Kir6.2/SUR1 closed channel in complex with Aekatperone
超分子 | 名称: Kir6.2/SUR1 closed channel in complex with Aekatperone タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 詳細: Kir6.2/SUR1 KATP channel in the closed conformation in complex with ATP and Aekatperone |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 880 KDa |
-分子 #1: ATP-sensitive inward rectifier potassium channel 11
分子 | 名称: ATP-sensitive inward rectifier potassium channel 11 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 43.661762 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MLSRKGIIPE EYVLTRLAED PTEPRYRTRE RRARFVSKKG NCNVAHKNIR EQGRFLQDVF TTLVDLKWPH TLLIFTMSFL CSWLLFAMV WWLIAFAHGD LAPGEGTNVP CVTSIHSFSS AFLFSIEVQV TIGFGGRMVT EECPLAILIL IVQNIVGLMI N AIMLGCIF ...文字列: MLSRKGIIPE EYVLTRLAED PTEPRYRTRE RRARFVSKKG NCNVAHKNIR EQGRFLQDVF TTLVDLKWPH TLLIFTMSFL CSWLLFAMV WWLIAFAHGD LAPGEGTNVP CVTSIHSFSS AFLFSIEVQV TIGFGGRMVT EECPLAILIL IVQNIVGLMI N AIMLGCIF MKTAQAHRRA ETLIFSKHAV ITLRHGRLCF MLRVGDLRKS MIISATIHMQ VVRKTTSPEG EVVPLHQVDI PM ENGVGGN SIFLVAPLII YHVIDSNSPL YDLAPSDLHH HQDLEIIVIL EGVVETTGIT TQARTSYLAD EILWGQRFVP IVA EEDGRY SVDYSKFGNT VKVPTPLCTA RQLDEDRSLL DALTLASSRG PLRKRSVAVA KAKPKFSISP DSLS UniProtKB: ATP-sensitive inward rectifier potassium channel 11 |
-分子 #2: SUR1
分子 | 名称: SUR1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 177.296578 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MPLAFCGTEN HSAAYRVDQG VLNNGCFVDA LNVVPHVFLL FITFPILFIG WGSQSSKVHI HHSTWLHFPG HNLRWILTFI LLFVLVCEI AEGILSDGVT ESRHLHLYMP AGMAFMAAIT SVVYYHNIET SNFPKLLIAL LIYWTLAFIT KTIKFVKFYD H AIGFSQLR ...文字列: MPLAFCGTEN HSAAYRVDQG VLNNGCFVDA LNVVPHVFLL FITFPILFIG WGSQSSKVHI HHSTWLHFPG HNLRWILTFI LLFVLVCEI AEGILSDGVT ESRHLHLYMP AGMAFMAAIT SVVYYHNIET SNFPKLLIAL LIYWTLAFIT KTIKFVKFYD H AIGFSQLR FCLTGLLVIL YGMLLLVEVN VIRVRRYIFF KTPREVKPPE DLQDLGVRFL QPFVNLLSKG TYWWMNAFIK TA HKKPIDL RAIGKLPIAM RALTNYQRLC VAFDAQARKD TQSPQGARAI WRALCHAFGR RLILSSTFRI LADLLGFAGP LCI FGIVDH LGKENHVFQP KTQFLGVYFV SSQEFLGNAY VLAVLLFLAL LLQRTFLQAS YYVAIETGIN LRGAIQTKIY NKIM HLSTS NLSMGEMTAG QICNLVAIDT NQLMWFFFLC PNLWAMPVQI IVGVILLYYI LGVSALIGAA VIILLAPVQY FVATK LSQA QRSTLEHSNE RLKQTNEMLR GMKLLKLYAW ESIFCSRVEV TRRKEMTSLR AFAVYTSISI FMNTAIPIAA VLITFV GHV SFFKESDLSP SVAFASLSLF HILVTPLFLL SSVVRSTVKA LVSVKKLSEF LSSAEIREEQ CAPREPAPQG QAGKYQA VP LKVVNRKRPA REEVRDLLGP LQRLAPSMDG DADNFCVQII GGFFTWTPDG IPTLSNITIR IPRGQLTMIV GQVGCGKS S LLLATLGEMQ KVSGAVFWNS NLPDSEGEDP SSPERETAAG SDIRSRGPVA YASQKPWLLN ATVEENITFE SPFNKQRYK MVIEACSLQP DIDILPHGDQ TQIGERGINL SGGQRQRISV ARALYQQTNV VFLDDPFSAL DVHLSDHLMQ AGILELLRDD KRTVVLVTH KLQYLPHADW IIAMKDGTIQ REGTLKDFQR SECQLFEHWK TLMNRQDQEL EKETVMERKA SEPSQGLPRA M SSRDGLLL DEEEEEEEAA ESEEDDNLSS VLHQRAKIPW RACTKYLSSA GILLLSLLVF SQLLKHMVLV AIDYWLAKWT DS ALVLSPA ARNCSLSQEC DLDQSVYAMV FTLLCSLGIV LCLVTSVTVE WTGLKVAKRL HRSLLNRIIL APMRFFETTP LGS ILNRFS SDCNTIDQHI PSTLECLSRS TLLCVSALTV ISYVTPVFLV ALLPLAVVCY FIQKYFRVAS RDLQQLDDTT QLPL LSHFA ETVEGLTTIR AFRYEARFQQ KLLEYTDSNN IASLFLTAAN RWLEVRMEYI GACVVLIAAA TSISNSLHRE LSAGL VGLG LTYALMVSNY LNWMVRNLAD MEIQLGAVKR IHALLKTEAE SYEGLLAPSL IPKNWPDQGK IQIQNLSVRY DSSLKP VLK HVNALISPGQ KIGICGRTGS GKSSFSLAFF RMVDMFEGRI IIDGIDIAKL PLHTLRSRLS IILQDPVLFS GTIRFNL DP EKKCSDSTLW EALEIAQLKL VVKALPGGLD AIITEGGENF SQGQRQLFCL ARAFVRKTSI FIMDEATASI DMATENIL Q KVVMTAFADR TVVTIAHRVH TILSADLVMV LKRGAILEFD KPETLLSQKD SVFASFVRAD K UniProtKB: ATP-binding cassette sub-family C member 8 |
-分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 5 / 式: ATP |
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分子量 | 理論値: 507.181 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-ATP: |
-分子 #4: POTASSIUM ION
分子 | 名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: K |
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分子量 | 理論値: 39.098 Da |
-分子 #5: N-[3-(cyclohexylmethyl)-1H-pyrazol-5-yl]-2-[(1H-imidazol-1-yl)met...
分子 | 名称: N-[3-(cyclohexylmethyl)-1H-pyrazol-5-yl]-2-[(1H-imidazol-1-yl)methyl]benzene-1-sulfonamide タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: A1A4F |
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分子量 | 理論値: 399.51 Da |
-分子 #6: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
分子 | 名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: NAG |
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分子量 | 理論値: 221.208 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-NAG: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 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 | 0.15 mg/mL | |||||||||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.4 構成要素:
詳細: MSB with GDN, ATP and AKP | |||||||||||||||||||||
グリッド | モデル: EMS Lacey Carbon / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: LACEY / 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: 279 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III | |||||||||||||||||||||
詳細 | Three microliters of purified Kir6.2-Q52R/FLAG-SUR1 were loaded onto Quantifoil R 1.2/1.3 Au 300 grids prepared with a fresh graphene oxide surface. |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS KRIOS |
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詳細 | Titan Krios with Falcon K3 at the Pacific Northwest National Lab |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 21012 / 平均露光時間: 3.2 sec. / 平均電子線量: 55.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 81000 |
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 |