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- EMDB-47258: hTHIK1 Cryo-EM structure in GDN detergent -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-47258
タイトルhTHIK1 Cryo-EM structure in GDN detergent
マップデータ
試料
  • 複合体: THIK1 ion channel dimer
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel subfamily K member 13
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: water
キーワードKCNK13 (THIK1) K2P ion channel dimer / CHS/GDN detergent / HEK293GnTi- / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of excitatory synapse pruning / Tandem pore domain halothane-inhibited K+ channel (THIK) / regulation of NLRP3 inflammasome complex assembly / Phase 4 - resting membrane potential / potassium ion leak channel activity / regulation of resting membrane potential / outward rectifier potassium channel activity / monoatomic ion channel complex / potassium channel activity / potassium ion transmembrane transport ...regulation of excitatory synapse pruning / Tandem pore domain halothane-inhibited K+ channel (THIK) / regulation of NLRP3 inflammasome complex assembly / Phase 4 - resting membrane potential / potassium ion leak channel activity / regulation of resting membrane potential / outward rectifier potassium channel activity / monoatomic ion channel complex / potassium channel activity / potassium ion transmembrane transport / protein heterodimerization activity / metal ion binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Two pore domain potassium channel, THIK / Two pore domain potassium channel / Potassium channel domain / Ion channel
類似検索 - ドメイン・相同性
Potassium channel subfamily K member 13
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: 3.2 Å
データ登録者Riel EB / Riegelhaupt PM
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM145918 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)K08-GM132781 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: The cryo-EM structure and physical basis for anesthetic inhibition of the THIK1 K2P channel.
著者: Elena B Riel / Weiming Bu / Thomas T Joseph / Leila Khajoueinejad / Roderic G Eckenhoff / Paul M Riegelhaupt /
要旨: THIK1 tandem pore domain (K2P) potassium channels regulate microglial surveillance of the central nervous system and responsiveness to inflammatory insults. With microglia recognized as critical to ...THIK1 tandem pore domain (K2P) potassium channels regulate microglial surveillance of the central nervous system and responsiveness to inflammatory insults. With microglia recognized as critical to the pathogenesis of neurodegenerative diseases, THIK1 channels are putative therapeutic targets to control microglia dysfunction. While THIK channels can principally be distinguished from other K2Ps by their distinctive inhibitory response to volatile anesthetics (VAs), molecular details governing THIK channel gating remain largely unexplored. Here, we report a 3.2 Å cryo-electron microscopy structure of the THIK1 channel in a closed conformation. A central pore gate located directly below the THIK1 selectivity filter is formed by inward-facing TM4 helix tyrosine residues that occlude the ion conduction pathway. VA inhibition of THIK requires closure of this central pore gate. Using a combination of anesthetic photolabeling, electrophysiology, and molecular dynamics simulation, we identify a functionally critical THIK1 VA binding site positioned between the central gate and a structured section of the THIK1 TM2/TM3 loop. Our results demonstrate the molecular architecture of the THIK1 channel and elucidate critical structural features involved in regulation of THIK1 channel gating and anesthetic inhibition.
履歴
登録2024年10月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月16日-
マップ公開2025年4月16日-
更新2025年5月28日-
現状2025年5月28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_47258.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_47258.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 56.8 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.)
0.8 Å/pix.
x 246 pix.
= 196.274 Å		0.8 Å/pix.
x 246 pix.
= 196.274 Å		0.8 Å/pix.
x 246 pix.
= 196.274 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: 0.79786 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: 0.015
最小 - 最大-0.17662638 - 0.24678269
平均 (標準偏差)0.0000021164365 (±0.0056880126)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ246246246
Spacing246246246
セルA=B=C: 196.27405 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_47258_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: #2

ファイルemd_47258_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_47258_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 : THIK1 ion channel dimer

全体名称: THIK1 ion channel dimer
要素
  • 複合体: THIK1 ion channel dimer
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel subfamily K member 13
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: THIK1 ion channel dimer

超分子名称: THIK1 ion channel dimer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 / 詳細: C-terminally truncated THIK1 ion channel dimer
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Potassium channel subfamily K member 13

分子名称: Potassium channel subfamily K member 13 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: C-terminal truncation after residue S309 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 34.818398 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MAGRGFSWGP GHLNEDNARF LLLAALIVLY LLGGAAVFSA LELAHERQAK QRWEERLANF SRGHNLSRDE LRGFLRHYEE ATRAGIRVD NVRPRWDFTG AFYFVGTVVS TIGFGMTTPA TVGGKIFLIF YGLVGCSSTI LFFNLFLERL ITIIAYIMKS C HQRQLRRR ...文字列:
MAGRGFSWGP GHLNEDNARF LLLAALIVLY LLGGAAVFSA LELAHERQAK QRWEERLANF SRGHNLSRDE LRGFLRHYEE ATRAGIRVD NVRPRWDFTG AFYFVGTVVS TIGFGMTTPA TVGGKIFLIF YGLVGCSSTI LFFNLFLERL ITIIAYIMKS C HQRQLRRR GALPQESLKD AGQCEVDSLA GWKPSVYYVM LILCTASILI SCCASAMYTP IEGWSYFDSL YFCFVAFSTI GF GDLVSSQ NAHYESQGLY RFANFVFILM GVCCIYSLFN VISILIKQSL NWILRKMDSG CCPQCQRGLL RS

UniProtKB: Potassium channel subfamily K member 13

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分子 #2: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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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: 5 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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2.4 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMKClpotassium chloride
20.0 mMTrisTris
0.01 %GDNglyco-diosgenin
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 80 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 3.0 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 294 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
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: 14246 / 平均電子線量: 48.54 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 105000
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

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画像解析

CTF補正ソフトウェア: (名称: RELION (ver. 3.1.2), CTFFIND (ver. 4.1))
タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE / 詳細: Initial model created with Relion 3.1.2
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 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: 168294
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
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)

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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。
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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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