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万見
- EMDB-8712: CryoEM structure of Xenopus KCNQ1 channel -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8712
タイトルCryoEM structure of Xenopus KCNQ1 channel
マップデータXenopus KCNQ1 channel, unsharpened map
試料
  • 複合体: Complex of Xenopus KCNQ1 and CaM
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
    • タンパク質・ペプチド: Calmodulin
  • リガンド: CALCIUM ION
キーワードKCNQ1-CaM complex / potassium channel / Long QT syndrome / TRANSPORT PROTEIN / CALCIUM BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of gastric acid secretion / membrane repolarization / : / : / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / : / negative regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / delayed rectifier potassium channel activity / establishment of protein localization to mitochondrial membrane / type 3 metabotropic glutamate receptor binding ...regulation of gastric acid secretion / membrane repolarization / : / : / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / : / negative regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / delayed rectifier potassium channel activity / establishment of protein localization to mitochondrial membrane / type 3 metabotropic glutamate receptor binding / outward rectifier potassium channel activity / intestinal absorption / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / Sodium/Calcium exchangers / Calmodulin induced events / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / positive regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / Reduction of cytosolic Ca++ levels / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde / positive regulation of DNA binding / Loss of phosphorylation of MECP2 at T308 / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / PKA activation / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / CLEC7A (Dectin-1) induces NFAT activation / response to corticosterone / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / organelle localization by membrane tethering / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / mitochondrion-endoplasmic reticulum membrane tethering / autophagosome membrane docking / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / regulation of cardiac muscle cell action potential / presynaptic endocytosis / renal absorption / nitric-oxide synthase binding / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / Phase 0 - rapid depolarisation / regulation of synaptic vesicle exocytosis / calcineurin-mediated signaling / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / positive regulation of protein autophosphorylation / RHO GTPases activate PAKs / inner ear development / Ion transport by P-type ATPases / Uptake and function of anthrax toxins / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / Long-term potentiation / protein phosphatase activator activity / Calcineurin activates NFAT / adenylate cyclase binding / Regulation of MECP2 expression and activity / voltage-gated potassium channel activity / DARPP-32 events / catalytic complex / Smooth Muscle Contraction / monoatomic ion channel complex / regulation of synaptic vesicle endocytosis / detection of calcium ion / regulation of cardiac muscle contraction / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / RHO GTPases activate IQGAPs / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / calcium channel inhibitor activity / activation of adenylate cyclase activity / cellular response to interferon-beta / Protein methylation / presynaptic cytosol / phosphatidylinositol 3-kinase binding / Activation of AMPK downstream of NMDARs / Ion homeostasis / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / eNOS activation / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / titin binding / enzyme regulator activity / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / sperm midpiece / voltage-gated potassium channel complex / regulation of calcium-mediated signaling / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate binding / potassium ion transmembrane transport / calcium channel complex / substantia nigra development / FCERI mediated Ca+2 mobilization / response to amphetamine / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / regulation of heart rate / FCGR3A-mediated IL10 synthesis / calyx of Held / cytoplasmic vesicle membrane / nitric-oxide synthase regulator activity / Antigen activates B Cell Receptor (BCR) leading to generation of second messengers / adenylate cyclase activator activity
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage dependent, KCNQ1 / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / Voltage-dependent channel domain superfamily / : / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. ...Potassium channel, voltage dependent, KCNQ1 / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / Voltage-dependent channel domain superfamily / : / 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 / Ion transport domain / Ion transport protein / EF-hand domain pair
類似検索 - ドメイン・相同性
Calmodulin-1 / Calmodulin-3 / Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
類似検索 - 構成要素
生物種Xenopus laevis (アフリカツメガエル) / 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: 3.7 Å
データ登録者Mackinnon R / Sun J
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
American Heart Association17POST32260003 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2017
タイトル: Cryo-EM Structure of a KCNQ1/CaM Complex Reveals Insights into Congenital Long QT Syndrome.
著者: Ji Sun / Roderick MacKinnon /
要旨: KCNQ1 is the pore-forming subunit of cardiac slow-delayed rectifier potassium (I) channels. Mutations in the kcnq1 gene are the leading cause of congenital long QT syndrome (LQTS). Here, we present ...KCNQ1 is the pore-forming subunit of cardiac slow-delayed rectifier potassium (I) channels. Mutations in the kcnq1 gene are the leading cause of congenital long QT syndrome (LQTS). Here, we present the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structure of a KCNQ1/calmodulin (CaM) complex. The conformation corresponds to an "uncoupled," PIP-free state of KCNQ1, with activated voltage sensors and a closed pore. Unique structural features within the S4-S5 linker permit uncoupling of the voltage sensor from the pore in the absence of PIP. CaM contacts the KCNQ1 voltage sensor through a specific interface involving a residue on CaM that is mutated in a form of inherited LQTS. Using an electrophysiological assay, we find that this mutation on CaM shifts the KCNQ1 voltage-activation curve. This study describes one physiological form of KCNQ1, depolarized voltage sensors with a closed pore in the absence of PIP, and reveals a regulatory interaction between CaM and KCNQ1 that may explain CaM-mediated LQTS.
履歴
登録2017年4月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2017年5月24日-
マップ公開2017年6月7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: 0.016
  • 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: 0.016
  • 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-5vms
  • 表面レベル: 0.016
  • 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_8712.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_8712.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Xenopus KCNQ1 channel, unsharpened 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.)
1.3 Å/pix.
x 256 pix.
= 332.8 Å		1.3 Å/pix.
x 256 pix.
= 332.8 Å		1.3 Å/pix.
x 256 pix.
= 332.8 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: 1.3 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: 0.016 / ムービー #1: 0.016
最小 - 最大-0.037199546 - 0.061860044
平均 (標準偏差)-0.00036935208 (±0.0018479017)
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: 332.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.31.31.3
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z332.800332.800332.800
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0370.062-0.000

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添付データ

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追加マップ: Xenopus KCNQ1 channel, sharpened map

ファイルemd_8712_additional.map
注釈Xenopus KCNQ1 channel, sharpened 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 : Complex of Xenopus KCNQ1 and CaM

全体名称: Complex of Xenopus KCNQ1 and CaM
要素
  • 複合体: Complex of Xenopus KCNQ1 and CaM
    • タンパク質・ペプチド: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
    • タンパク質・ペプチド: Calmodulin
  • リガンド: CALCIUM ION

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超分子 #1: Complex of Xenopus KCNQ1 and CaM

超分子名称: Complex of Xenopus KCNQ1 and CaM / 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: Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
分子量理論値: 300 KDa

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分子 #1: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1

分子名称: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
分子量理論値: 62.663398 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MATDPPRPTI NLDPRVSIYS GRRPLLSRTN IQGRVYNFLE RPTGWKCFVY HFTVFLIVLI CLIFSVLSTI QQYNNLATET LFWMEIVLV VFFGAEYVVR LWSAGCRSKY VGVWGRLRFA RKPISVIDLI VVVASVIVLC VGSNGQVFAT SAIRGIRFLQ I LRMLHVDR ...文字列:
MATDPPRPTI NLDPRVSIYS GRRPLLSRTN IQGRVYNFLE RPTGWKCFVY HFTVFLIVLI CLIFSVLSTI QQYNNLATET LFWMEIVLV VFFGAEYVVR LWSAGCRSKY VGVWGRLRFA RKPISVIDLI VVVASVIVLC VGSNGQVFAT SAIRGIRFLQ I LRMLHVDR QGGTWRLLGS VVFIHRQELI TTLYIGFLGL IFSSYFVYLA EKDAIDSSGE YQFGSYADAL WWGVVTVTTI GY GDKVPQT WIGKTIASCF SVFAISFFAL PAGILGSGFA LKVQQKQRQK HFNRQIPAAA SLIQTAWRCY AAENPDSATW KIY IRKQSR NHHLMSPSPK PKKSAMVKKK KIRTERDEGS TDKMLNIPHI TYDHVADDRK NDGYSVESYE NTVRKPFGFL DPST GPFIR TSSFTDDLDM EGDTLLTPIT HISELKEHHR AAIKVIRRMQ YFVAKKKFQQ ARKPYDVRDV IEQYSQGHLN LMVRI KELQ RRLDQSLGKP SLFLSVSDKV KDKGINTIGS RLNRVEDKVT QMDHKLNLIT DMLHHLLTNQ QSNS

UniProtKB: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1

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分子 #2: Calmodulin

分子名称: Calmodulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 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-3

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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: 3 / 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

濃度5 mg/mL
緩衝液pH: 7.2
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: 90-100% humidity.

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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: DIRECT ELECTRON DE-64 (8k x 8k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 平均電子線量: 1.78 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 / 詳細: Generated from 2D class average using EMAN
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: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF
ソフトウェア: (名称: RELION (ver. 1.3), FREALIGN (ver. 9.03))
詳細: Entry was refined using space group P4 and cell parameters a=b=c=332.8 and alpha=beta=gamma=90.
使用した粒子像数: 69415
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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