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- EMDB-51160: Structure of the human two pore domain potassium ion channel TASK... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-51160
タイトルStructure of the human two pore domain potassium ion channel TASK-1 (K2P3.1)
マップデータB factor sharpened map
試料
  • 複合体: K2P3.1 homodimer
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel subfamily K member 3
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: POTASSIUM ION
キーワードK2P / membrane protein / potassium channel / ion channel
機能・相同性
機能・相同性情報


detection of hypoxic conditions in blood by carotid body chemoreceptor signaling / open rectifier potassium channel activity / regulation of action potential firing rate / TWIK-releated acid-sensitive K+ channel (TASK) / Phase 4 - resting membrane potential / potassium ion leak channel activity / regulation of resting membrane potential / cellular response to acidic pH / outward rectifier potassium channel activity / S100 protein binding ...detection of hypoxic conditions in blood by carotid body chemoreceptor signaling / open rectifier potassium channel activity / regulation of action potential firing rate / TWIK-releated acid-sensitive K+ channel (TASK) / Phase 4 - resting membrane potential / potassium ion leak channel activity / regulation of resting membrane potential / cellular response to acidic pH / outward rectifier potassium channel activity / S100 protein binding / cellular response to zinc ion / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / cochlea development / sodium channel activity / monoatomic ion channel activity / potassium channel activity / potassium ion transmembrane transport / potassium ion transport / monoatomic ion transmembrane transport / chemical synaptic transmission / cellular response to hypoxia / protein heterodimerization activity / response to xenobiotic stimulus / synapse / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Potassium channel subfamily K member 3 / Two pore domain potassium channel, TASK family / 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 3
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: 3.13 Å
データ登録者Rodstrom KEJ / Hall PH / Tucker SJ
資金援助 英国, 3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
引用ジャーナル: Structure / 年: 2025
タイトル: Structures of TASK-1 and TASK-3 K2P channels provide insight into their gating and dysfunction in disease.
著者: Peter Rory Hall / Thibault Jouen-Tachoire / Marcus Schewe / Peter Proks / Thomas Baukrowitz / Elisabeth P Carpenter / Simon Newstead / Karin E J Rödström / Stephen J Tucker /
要旨: TASK-1 and TASK-3 are pH-sensitive two-pore domain (K2P/KCNK) K channels. Their functional roles make them promising targets for treatment of multiple disorders including sleep apnea, pain, and ...TASK-1 and TASK-3 are pH-sensitive two-pore domain (K2P/KCNK) K channels. Their functional roles make them promising targets for treatment of multiple disorders including sleep apnea, pain, and atrial fibrillation. Mutations in these channels are also associated with neurodevelopmental and hypertensive disorders. A previous crystal structure of TASK-1 revealed a lower "X-gate" as a hotspot for missense gain-of-function (GoF) mutations associated with DDSA (developmental delay with sleep apnea). However, the mechanisms of gating in TASK channels are still not fully understood. Here, we resolve structures for both human TASK-1 and TASK-3 by cryoelectron microscopy (cryo-EM), as well as a recurrent TASK-3 variant (G236R) associated with KCNK9 imprinting syndrome (KIS) (formerly known as Birk-Barel syndrome). Combined with functional studies of the X-gating mechanism, we provide evidence for how a highly conserved gating mechanism becomes defective in disease, and also provide further insight into the pathway of conformational changes that underlie the pH-dependent inhibition of TASK channel activity.
履歴
登録2024年7月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年12月18日-
マップ公開2024年12月18日-
更新2025年1月15日-
現状2025年1月15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_51160.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_51160.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈B factor sharpened 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.)
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: 0.2
最小 - 最大-1.6802871 - 2.5686445
平均 (標準偏差)0.0012509273 (±0.042038992)
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_51160_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_51160_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_51160_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_51160_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 : K2P3.1 homodimer

全体名称: K2P3.1 homodimer
要素
  • 複合体: K2P3.1 homodimer
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel subfamily K member 3
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: POTASSIUM ION

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超分子 #1: K2P3.1 homodimer

超分子名称: K2P3.1 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 TEV protease cleavage
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 600 KDa

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分子 #1: Potassium channel subfamily K member 3

分子名称: Potassium channel subfamily K member 3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: K2P3.1 residues M1 to E259 with a TEV protease site. Fused purification tags were cleaved prior to EM sample preparation.
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: 30.117014 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MKRQNVRTLA LIVCTFTYLL VGAAVFDALE SEPELIERQR LELRQQELRA RYNLSQGGYE ELERVVLRLK PHKAGVQWRF AGSFYFAIT VITTIGYGHA APSTDGGKVF CMFYALLGIP LTLVMFQSLG ERINTLVRYL LHRAKKGLGM RRADVSMANM V LIGFFSCI ...文字列:
MKRQNVRTLA LIVCTFTYLL VGAAVFDALE SEPELIERQR LELRQQELRA RYNLSQGGYE ELERVVLRLK PHKAGVQWRF AGSFYFAIT VITTIGYGHA APSTDGGKVF CMFYALLGIP LTLVMFQSLG ERINTLVRYL LHRAKKGLGM RRADVSMANM V LIGFFSCI STLCIGAAAF SHYEHWTFFQ AYYYCFITLT TIGFGDYVAL QKDQALQTQP QYVAFSFVYI LTGLTVIGAF LN LVVLRFM TMNAEDEKRD AENLYFQ

UniProtKB: Potassium channel subfamily K member 3

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分子 #2: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: Y01
分子量理論値: 486.726 Da
Chemical component information

ChemComp-Y01:
CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト

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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: 3 / 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3.6 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 20 mM HEPES pH 7.5, 200 mM KCl, 0.045% w/v UDM, 0.0045% w/v CHS
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 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 3.5 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: 17288 / 平均電子線量: 41.17 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.25 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: 3.13 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.1) / 使用した粒子像数: 117627
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. 4.4.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6rv2


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9g9x:
Structure of the human two pore domain potassium ion channel TASK-1 (K2P3.1)

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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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