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- EMDB-7539: Cryo-EM structure of the human SK4/calmodulin channel complex in ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-7539
タイトルCryo-EM structure of the human SK4/calmodulin channel complex in the Ca2+ bound state II
マップデータhuman SK4/calmodulin channel complex in the Ca2+ bound state II: sharpened, filtered map
試料
  • 複合体: human SK4/calmodulin channel complex
    • タンパク質・ペプチド: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4
    • タンパク質・ペプチド: Calmodulin-1
  • リガンド: CALCIUM ION
キーワードion channel / neuroscience / calmodulin / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


intermediate conductance calcium-activated potassium channel activity / small conductance calcium-activated potassium channel activity / saliva secretion / Ca2+ activated K+ channels / calcium-activated potassium channel activity / macropinocytosis / stabilization of membrane potential / positive regulation of potassium ion transmembrane transport / regulation of calcium ion import across plasma membrane / cell volume homeostasis ...intermediate conductance calcium-activated potassium channel activity / small conductance calcium-activated potassium channel activity / saliva secretion / Ca2+ activated K+ channels / calcium-activated potassium channel activity / macropinocytosis / stabilization of membrane potential / positive regulation of potassium ion transmembrane transport / regulation of calcium ion import across plasma membrane / cell volume homeostasis / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / Sodium/Calcium exchangers / phospholipid translocation / Calmodulin induced events / Reduction of cytosolic Ca++ levels / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / Loss of phosphorylation of MECP2 at T308 / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / PKA activation / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / organelle localization by membrane tethering / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / CLEC7A (Dectin-1) induces NFAT activation / autophagosome membrane docking / mitochondrion-endoplasmic reticulum membrane tethering / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / regulation of cardiac muscle cell action potential / immune system process / positive regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / positive regulation of T cell receptor signaling pathway / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / negative regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / Phase 0 - rapid depolarisation / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / protein phosphatase activator activity / RHO GTPases activate PAKs / Ion transport by P-type ATPases / : / Uptake and function of anthrax toxins / Long-term potentiation / Regulation of MECP2 expression and activity / Calcineurin activates NFAT / catalytic complex / DARPP-32 events / potassium channel activity / detection of calcium ion / regulation of cardiac muscle contraction / Smooth Muscle Contraction / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / RHO GTPases activate IQGAPs / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / calcium channel inhibitor activity / cellular response to interferon-beta / eNOS activation / Protein methylation / voltage-gated potassium channel complex / Activation of AMPK downstream of NMDARs / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / Ion homeostasis / : / titin binding / positive regulation of protein autophosphorylation / regulation of calcium-mediated signaling / sperm midpiece / calcium channel complex / potassium ion transmembrane transport / substantia nigra development / adenylate cyclase activator activity / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / regulation of heart rate / sarcomere / FCERI mediated Ca+2 mobilization / FCGR3A-mediated IL10 synthesis / protein serine/threonine kinase activator activity / VEGFR2 mediated vascular permeability / VEGFR2 mediated cell proliferation / regulation of cytokinesis / Antigen activates B Cell Receptor (BCR) leading to generation of second messengers / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / establishment of localization in cell / spindle microtubule / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / positive regulation of protein secretion / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / RAF activation / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / potassium ion transport / Stimuli-sensing channels / cellular response to type II interferon / defense response
類似検索 - 分子機能
Calmodulin-binding domain / Potassium channel, calcium-activated, SK / SK, calmodulin-binding domain superfamily / Calmodulin binding domain / Calcium-activated SK potassium channel / Calmodulin binding domain / Potassium channel domain / Ion channel / : / EF-hand domain pair ...Calmodulin-binding domain / Potassium channel, calcium-activated, SK / SK, calmodulin-binding domain superfamily / Calmodulin binding domain / Calcium-activated SK potassium channel / Calmodulin binding domain / Potassium channel domain / Ion channel / : / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. / EF-hand calcium-binding domain profile. / EF-hand domain / EF-hand domain pair
類似検索 - ドメイン・相同性
Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4 / Calmodulin-1
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: 4.7 Å
データ登録者Lee CH / MacKinnon R
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Human Genome Research Institute (NIH/NHGRI)GM43949 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Science / 年: 2018
タイトル: Activation mechanism of a human SK-calmodulin channel complex elucidated by cryo-EM structures.
著者: Chia-Hsueh Lee / Roderick MacKinnon /
要旨: Small-conductance Ca-activated K (SK) channels mediate neuron excitability and are associated with synaptic transmission and plasticity. They also regulate immune responses and the size of blood ...Small-conductance Ca-activated K (SK) channels mediate neuron excitability and are associated with synaptic transmission and plasticity. They also regulate immune responses and the size of blood cells. Activation of SK channels requires calmodulin (CaM), but how CaM binds and opens SK channels has been unclear. Here we report cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of a human SK4-CaM channel complex in closed and activated states at 3.4- and 3.5-angstrom resolution, respectively. Four CaM molecules bind to one channel tetramer. Each lobe of CaM serves a distinct function: The C-lobe binds to the channel constitutively, whereas the N-lobe interacts with the S4-S5 linker in a Ca-dependent manner. The S4-S5 linker, which contains two distinct helices, undergoes conformational changes upon CaM binding to open the channel pore. These structures reveal the gating mechanism of SK channels and provide a basis for understanding SK channel pharmacology.
履歴
登録2018年3月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年5月2日-
マップ公開2018年5月2日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.16
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.16
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6cno
  • 表面レベル: 0.16
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_7539.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_7539.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈human SK4/calmodulin channel complex in the Ca2+ bound state II: sharpened, filtered 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.)
1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 309. Å		1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 309. Å		1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 309. 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: 1.03 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: 0.16 / ムービー #1: 0.16
最小 - 最大-0.31079072 - 0.68368614
平均 (標準偏差)0.0007786111 (±0.027214376)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 309.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.031.031.03
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z309.000309.000309.000
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.3110.6840.001

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添付データ

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追加マップ: human SK4/calmodulin channel complex in the Ca2+ bound...

ファイルemd_7539_additional.map
注釈human SK4/calmodulin channel complex in the Ca2+ bound state II: unsharpened, filtered 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 : human SK4/calmodulin channel complex

全体名称: human SK4/calmodulin channel complex
要素
  • 複合体: human SK4/calmodulin channel complex
    • タンパク質・ペプチド: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4
    • タンパク質・ペプチド: Calmodulin-1
  • リガンド: CALCIUM ION

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超分子 #1: human SK4/calmodulin channel complex

超分子名称: human SK4/calmodulin channel complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4

分子名称: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 47.758496 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGGDLVLGLG ALRRRKRLLE QEKSLAGWAL VLAGTGIGLM VLHAEMLWFG GCSWALYLFL VKCTISISTF LLLCLIVAFH AKEVQLFMT DNGLRDWRVA LTGRQAAQIV LELVVCGLHP APVRGPPCVQ DLGAPLTSPQ PWPGFLGQGE ALLSLAMLLR L YLVPRAVL ...文字列:
MGGDLVLGLG ALRRRKRLLE QEKSLAGWAL VLAGTGIGLM VLHAEMLWFG GCSWALYLFL VKCTISISTF LLLCLIVAFH AKEVQLFMT DNGLRDWRVA LTGRQAAQIV LELVVCGLHP APVRGPPCVQ DLGAPLTSPQ PWPGFLGQGE ALLSLAMLLR L YLVPRAVL LRSGVLLNAS YRSIGALNQV RFRHWFVAKL YMNTHPGRLL LGLTLGLWLT TAWVLSVAER QAVNATGHLS DT LWLIPIT FLTIGYGDVV PGTMWGKIVC LCTGVMGVCC TALLVAVVAR KLEFNKAEKH VHNFMMDIQY TKEMKESAAR VLQ EAWMFY KHTRRKESHA ARRHQRKLLA AINAFRQVRL KHRKLREQVN SMVDISKMHM ILYDLQQNLS SSHRALEKQI DTLA GKLDA LTELLSTALG PRQLPEPSQQ SK

UniProtKB: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4

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分子 #2: Calmodulin-1

分子名称: Calmodulin-1 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 16.852545 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
MADQLTEEQI AEFKEAFSLF DKDGDGTITT KELGTVMRSL GQNPTEAELQ DMINEVDADG NGTIDFPEFL TMMARKMKDT DSEEEIREA FRVFDKDGNG YISAAELRHV MTNLGEKLTD EEVDEMIREA DIDGDGQVNY EEFVQMMTAK

UniProtKB: Calmodulin-1

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分子 #3: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 12 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 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

緩衝液pH: 8
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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 75.0 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
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: OTHER
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C4 (4回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 52056
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING

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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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