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- EMDB-50741: Structure of the human two pore domain potassium ion channel THIK... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-50741
タイトルStructure of the human two pore domain potassium ion channel THIK-1 (K2P13.1) in a closed conformation
マップデータ
試料
  • 複合体: K2P13.1 homodimer
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel subfamily K member 13
  • リガンド: LINOLEIC ACID
  • リガンド: POTASSIUM ION
キーワードPotassium channel / 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: 3.16 Å
データ登録者Rodstrom KEJ / Tucker SJ
資金援助 英国, 5件
OrganizationGrant number国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/T002018/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/S008608/1 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/W017741/1 英国
Wellcome TrustWT084655MA 英国
Wellcome Trust102161/B/13/Z 英国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structure of the human THIK-1 K2P K channel reveals a lower Y gate regulated by lipids and anesthetics.
著者: Karin E J Rödström / Bisher Eymsh / Peter Proks / Mehtab S Hayre / Sönke Cordeiro / Edward Mendez-Otalvaro / Christian Madry / Anna Rowland / Wojciech Kopec / Simon Newstead / Thomas ...著者: Karin E J Rödström / Bisher Eymsh / Peter Proks / Mehtab S Hayre / Sönke Cordeiro / Edward Mendez-Otalvaro / Christian Madry / Anna Rowland / Wojciech Kopec / Simon Newstead / Thomas Baukrowitz / Marcus Schewe / Stephen J Tucker /
要旨: THIK-1 (KCNK13) is a halothane-inhibited and anionic-lipid-activated two-pore domain (K2P) K channel implicated in microglial activation and neuroinflammation, and a current target for the treatment ...THIK-1 (KCNK13) is a halothane-inhibited and anionic-lipid-activated two-pore domain (K2P) K channel implicated in microglial activation and neuroinflammation, and a current target for the treatment of neurodegenerative disorders, for example Alzheimer's disease and amyothropic lateral sclerosis (ALS). However, compared to other K2P channels, little is known about the structural and functional properties of THIK-1. Here we present a 3.16-Å-resolution cryo-EM structure of human THIK-1 that reveals several distinct features, in particular, a tyrosine in M4 that contributes to a lower 'Y gate' that opens upon activation by physiologically relevant G-protein-coupled receptor and lipid signaling pathways. We demonstrate that linoleic acid bound within a modulatory pocket adjacent to the filter influences channel activity, and that halothane inhibition involves a binding site within the inner cavity, both resulting in conformational changes to the Y gate. Finally, the extracellular cap domain contains positively charged residues that line the ion exit pathway and contribute to the distinct biophysical properties of this channel. Overall, our results provide structural insights into THIK-1 function and identify distinct regulatory sites that expand its potential as a drug target for the modulation of microglial function.
履歴
登録2024年6月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年3月5日-
マップ公開2025年3月5日-
更新2025年3月5日-
現状2025年3月5日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_50741.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_50741.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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.)
0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 212.992 Å		0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 212.992 Å		0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 212.992 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: 0.832 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: 0.25
最小 - 最大-1.6273953 - 2.1717148
平均 (標準偏差)0.0006606604 (±0.043420766)
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: 212.992 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_50741_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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マスク #2

ファイルemd_50741_msk_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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ハーフマップ: Half map, A

ファイルemd_50741_half_map_1.map
注釈Half map, A
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: Half map, B

ファイルemd_50741_half_map_2.map
注釈Half map, B
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 : K2P13.1 homodimer

全体名称: K2P13.1 homodimer
要素
  • 複合体: K2P13.1 homodimer
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel subfamily K member 13
  • リガンド: LINOLEIC ACID
  • リガンド: POTASSIUM ION

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超分子 #1: K2P13.1 homodimer

超分子名称: K2P13.1 homodimer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: Protein generated by removal of the 10xHis and FLAG purification tags with HRV 3C protease cleavage
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 670 KDa

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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: K2P13.1 residues G9-G297 / 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: 33.63798 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGPGHLNEDN ARFLLLAALI VLYLLGGAAV FSALELAHER QAKQRWEERL ANFSRGHNLS RDELRGFLRH YEEATRAGIR VDNVRPRWD FTGAFYFVGT VVSTIGFGMT TPATVGGKIF LIFYGLVGCS STILFFNLFL ERLITIIAYI MKSCHQRQLR R RGALPQES ...文字列:
MGPGHLNEDN ARFLLLAALI VLYLLGGAAV FSALELAHER QAKQRWEERL ANFSRGHNLS RDELRGFLRH YEEATRAGIR VDNVRPRWD FTGAFYFVGT VVSTIGFGMT TPATVGGKIF LIFYGLVGCS STILFFNLFL ERLITIIAYI MKSCHQRQLR R RGALPQES LKDAGQCEVD SLAGWKPSVY YVMLILCTAS ILISCCASAM YTPIEGWSYF DSLYFCFVAF STIGFGDLVS SQ NAHYESQ GLYRFANFVF ILMGVCCIYS LFNVISILIK QSLNWILRKM DSGAELEVLF Q

UniProtKB: Potassium channel subfamily K member 13

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分子 #2: LINOLEIC ACID

分子名称: LINOLEIC ACID / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: EIC
分子量理論値: 280.445 Da
Chemical component information

ChemComp-EIC:
LINOLEIC ACID / リノ-ル酸

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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4 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC8H18N2O4S4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid
200.0 mMKClpotassium chloride
0.12 % w/vC27H52O12octyl glucose neopentyl glycol
0.012 % w/vC31H50O4C4H11NO3cholesteryl hemisuccinate tris salt

詳細: 20 mM HEPES pH 7.5, 200 mM KCl, 0.12% w/v OGNG, 0.012% w/v CHS, pH was adjusted using potassium hydroxide
グリッドモデル: Au-flat 1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 120 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Grid blotted for 4 seconds.
詳細Monodisperse sample.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 21171 / 平均電子線量: 42.54 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
最大 デフォーカス（公称値）: 2.3000000000000003 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 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

初期モデルモデルのタイプ: NONE / 詳細: Ab-initio
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.16 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.0) / 使用した粒子像数: 302189
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細An initial model was built manually in COOT
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9ft7:
Structure of the human two pore domain potassium ion channel THIK-1 (K2P13.1) in a closed conformation

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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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