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- PDB-8g1a: Cryo-EM structure of Nav1.7 with CBD -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8g1a
タイトルCryo-EM structure of Nav1.7 with CBD
要素
  • (Sodium channel subunit beta- ...) x 2
  • Sodium channel protein type 9 subunit alpha
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Cryo-EM / sodium channel / VGSC / Nav1.7 / CBD
機能・相同性
機能・相同性情報


corticospinal neuron axon guidance / positive regulation of voltage-gated sodium channel activity / action potential propagation / response to pyrethroid / detection of mechanical stimulus involved in sensory perception / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / voltage-gated potassium channel activity involved in ventricular cardiac muscle cell action potential repolarization / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / cardiac conduction / regulation of sodium ion transmembrane transport ...corticospinal neuron axon guidance / positive regulation of voltage-gated sodium channel activity / action potential propagation / response to pyrethroid / detection of mechanical stimulus involved in sensory perception / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / voltage-gated potassium channel activity involved in ventricular cardiac muscle cell action potential repolarization / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / cardiac conduction / regulation of sodium ion transmembrane transport / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane depolarization / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during action potential / positive regulation of sodium ion transport / axon initial segment / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / locomotion / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane repolarization / node of Ranvier / voltage-gated sodium channel complex / sodium channel inhibitor activity / neuronal action potential propagation / Interaction between L1 and Ankyrins / voltage-gated sodium channel activity / Phase 0 - rapid depolarisation / regulation of heart rate by cardiac conduction / behavioral response to pain / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / membrane depolarization / intercalated disc / sodium channel regulator activity / neuronal action potential / cardiac muscle contraction / axon terminus / sensory perception of pain / T-tubule / sodium ion transmembrane transport / axon guidance / post-embryonic development / positive regulation of neuron projection development / response to toxic substance / circadian rhythm / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / nervous system development / response to heat / gene expression / chemical synaptic transmission / perikaryon / transmembrane transporter binding / cell adhesion / inflammatory response / axon / synapse / extracellular region / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium channel subunit beta-1/beta-3 / Myelin P0 protein-related / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / SCN5A-like, C-terminal IQ motif / Sodium ion transport-associated / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Voltage-gated cation channel calcium and sodium ...Sodium channel subunit beta-1/beta-3 / Myelin P0 protein-related / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / SCN5A-like, C-terminal IQ motif / Sodium ion transport-associated / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Short calmodulin-binding motif containing conserved Ile and Gln residues. / IQ motif, EF-hand binding site / Voltage-dependent channel domain superfamily / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin V-set domain / Ion transport domain / Ion transport protein / Immunoglobulin subtype / Immunoglobulin / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
1-O-OCTADECYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / cannabidiol / Chem-P5S / 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / Sodium channel regulatory subunit beta-2 / Sodium channel regulatory subunit beta-1 / Sodium channel protein type 9 subunit alpha
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.8 Å
データ登録者Fan, X. / Huang, J. / Yan, N.
資金援助 フランス, 1件
組織認可番号国
Human Frontier Science Program (HFSP) フランス
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Cannabidiol inhibits Na channels through two distinct binding sites.
著者: Jian Huang / Xiao Fan / Xueqin Jin / Sooyeon Jo / Hanxiong Bear Zhang / Akie Fujita / Bruce P Bean / Nieng Yan /
要旨: Cannabidiol (CBD), a major non-psychoactive phytocannabinoid in cannabis, is an effective treatment for some forms of epilepsy and pain. At high concentrations, CBD interacts with a huge variety of ...Cannabidiol (CBD), a major non-psychoactive phytocannabinoid in cannabis, is an effective treatment for some forms of epilepsy and pain. At high concentrations, CBD interacts with a huge variety of proteins, but which targets are most relevant for clinical actions is still unclear. Here we show that CBD interacts with Na1.7 channels at sub-micromolar concentrations in a state-dependent manner. Electrophysiological experiments show that CBD binds to the inactivated state of Na1.7 channels with a dissociation constant of about 50 nM. The cryo-EM structure of CBD bound to Na1.7 channels reveals two distinct binding sites. One is in the IV-I fenestration near the upper pore. The other binding site is directly next to the inactivated "wedged" position of the Ile/Phe/Met (IFM) motif on the short linker between repeats III and IV, which mediates fast inactivation. Consistent with producing a direct stabilization of the inactivated state, mutating residues in this binding site greatly reduced state-dependent binding of CBD. The identification of this binding site may enable design of compounds with improved properties compared to CBD itself.
履歴
登録2023年2月1日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年7月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年7月5日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年7月5日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02023年7月5日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年7月5日Data content type: Mask / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年7月5日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月30日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.22025年5月14日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年5月14日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Sodium channel protein type 9 subunit alpha
B: Sodium channel subunit beta-1
C: Sodium channel subunit beta-2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)292,86338
ポリマ－275,7083
非ポリマー17,15535
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 1種, 1分子 A

#1: タンパク質 Sodium channel protein type 9 subunit alpha / Neuroendocrine sodium channel / hNE-Na / Peripheral sodium channel 1 / PN1 / Sodium channel protein ...Neuroendocrine sodium channel / hNE-Na / Peripheral sodium channel 1 / PN1 / Sodium channel protein type IX subunit alpha / Voltage-gated sodium channel subunit alpha Nav1.7


分子量: 226620.047 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SCN9A, NENA / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q15858

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Sodium channel subunit beta- ... , 2種, 2分子 BC

#2: タンパク質 Sodium channel subunit beta-1


分子量: 24732.115 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SCN1B / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q07699
#3: タンパク質 Sodium channel subunit beta-2


分子量: 24355.859 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SCN2B, UNQ326/PRO386 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O60939

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糖 , 2種, 8分子

#4: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#5: 糖
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 6種, 27分子

#6: 化合物 ChemComp-P0T / cannabidiol / (1'R,2'R)-5'-methyl-4-pentyl-2'-(prop-1-en-2-yl)-1',2',3',4'-tetrahydro[1,1'-biphenyl]-2,6-diol / カンナビジオ-ル


分子量: 314.462 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H30O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物 ChemComp-P5S / O-[(R)-{[(2R)-2,3-bis(octadecanoyloxy)propyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]-L-serine / phosphatidyl serine / O-(1-O,2-O-ジステアロイル-L-グリセロ-3-ホスホ)セリン


分子量: 792.075 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H82NO10P
#8: 化合物
ChemComp-Y01 / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト


分子量: 486.726 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H50O4
#9: 化合物 ChemComp-9Z9 / (3beta,14beta,17beta,25R)-3-[4-methoxy-3-(methoxymethyl)butoxy]spirost-5-en


分子量: 544.805 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H56O5 / コメント: 可溶化剤*YM
#10: 化合物
ChemComp-LPE / 1-O-OCTADECYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / LPC-ETHER / [O-(1-O-オクタデシル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン]アニオン


分子量: 510.708 Da / 分子数: 13 / 由来タイプ: 合成 / 式: C26H57NO6P
#11: 化合物
ChemComp-PCW / 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / (Z,Z)-4-HYDROXY-N,N,N-TRIMETHYL-10-OXO-7-[(1-OXO-9-OCTADECENYL)OXY]-3,5,9-TRIOXA-4-PHOSPHAHEPTACOS-18-EN-1-AMINIUM-4-OXIDE / DOPC


分子量: 787.121 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C44H85NO8P / コメント: DOPC, リン脂質*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Human voltage-gated sodium channel Nav1.7 with beta subunits
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20_4459: / 分類: 精密化
EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 488974 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00314116
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.64319071
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d8.8192462
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0392176
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052229

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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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