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- PDB-8qz1: Crystal structure of human two pore domain potassium ion channel ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8qz1
タイトルCrystal structure of human two pore domain potassium ion channel TREK-2 (K2P10.1) in complex with a nanobody (Nb58)
要素
  • Isoform B of Potassium channel subfamily K member 10
  • Nanobody 58
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Potassium ion channel / Nanobody / Structural Genomics / Structural Genomics Consortium / SGC
機能・相同性
機能・相同性情報


TWIK related potassium channel (TREK) / Phase 4 - resting membrane potential / stabilization of membrane potential / potassium ion leak channel activity / outward rectifier potassium channel activity / monoatomic ion channel complex / potassium channel activity / potassium ion transmembrane transport / memory / signal transduction / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Two pore domain potassium channel, TREK / 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 10
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Lama glama (ラマ)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 3.588 Å
データ登録者Rodstrom, K.E.J. / Pike, A.C.W. / Baronina, A. / Ang, J. / Bushell, S.R. / Chalk, R. / Mukhopadhyay, S.M.M. / Pardon, E. / Arrowsmith, C.H. / Edwards, A.M. ...Rodstrom, K.E.J. / Pike, A.C.W. / Baronina, A. / Ang, J. / Bushell, S.R. / Chalk, R. / Mukhopadhyay, S.M.M. / Pardon, E. / Arrowsmith, C.H. / Edwards, A.M. / Bountra, C. / Burgess-Brown, N.A. / Tucker, S.J. / Steyaert, J. / Carpenter, E.P. / Structural Genomics Consortium (SGC)
資金援助 英国, フランス, ベルギー, 8件
組織認可番号国
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
Grenoble Instruct-ERIC Center (ISBG) フランス
Research Foundation - Flanders (FWO) ベルギー
Wellcome Trust106169/Z/14/Z 英国
Wellcome TrustWT084655MA 英国
Wellcome Trust102161/B/13/Z 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Extracellular modulation of TREK-2 activity with nanobodies provides insight into the mechanisms of K2P channel regulation.
著者: Karin E J Rödström / Alexander Cloake / Janina Sörmann / Agnese Baronina / Kathryn H M Smith / Ashley C W Pike / Jackie Ang / Peter Proks / Marcus Schewe / Ingelise Holland-Kaye / Simon R ...著者: Karin E J Rödström / Alexander Cloake / Janina Sörmann / Agnese Baronina / Kathryn H M Smith / Ashley C W Pike / Jackie Ang / Peter Proks / Marcus Schewe / Ingelise Holland-Kaye / Simon R Bushell / Jenna Elliott / Els Pardon / Thomas Baukrowitz / Raymond J Owens / Simon Newstead / Jan Steyaert / Elisabeth P Carpenter / Stephen J Tucker /
要旨: Potassium channels of the Two-Pore Domain (K2P) subfamily, KCNK1-KCNK18, play crucial roles in controlling the electrical activity of many different cell types and represent attractive therapeutic ...Potassium channels of the Two-Pore Domain (K2P) subfamily, KCNK1-KCNK18, play crucial roles in controlling the electrical activity of many different cell types and represent attractive therapeutic targets. However, the identification of highly selective small molecule drugs against these channels has been challenging due to the high degree of structural and functional conservation that exists not only between K2P channels, but across the whole K channel superfamily. To address the issue of selectivity, here we generate camelid antibody fragments (nanobodies) against the TREK-2 (KCNK10) K2P K channel and identify selective binders including several that directly modulate channel activity. X-ray crystallography and CryoEM data of these nanobodies in complex with TREK-2 also reveal insights into their mechanisms of activation and inhibition via binding to the extracellular loops and Cap domain, as well as their suitability for immunodetection. These structures facilitate design of a biparatropic inhibitory nanobody with markedly improved sensitivity. Together, these results provide important insights into TREK channel gating and provide an alternative, more selective approach to modulation of K2P channel activity via their extracellular domains.
履歴
登録2023年10月26日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年5月29日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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: Isoform B of Potassium channel subfamily K member 10
B: Isoform B of Potassium channel subfamily K member 10
C: Nanobody 58
D: Nanobody 58
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)91,8047
ポリマ－91,6874
非ポリマー1173
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area12550 Å2
ΔGint-109 kcal/mol
Surface area33530 Å2
単位格子
Length a, b, c (Å)233.663, 233.663, 67.388
Angle α, β, γ (deg.)90, 90, 120
Int Tables number146
Space group name H-MH3

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要素

#1: タンパク質 Isoform B of Potassium channel subfamily K member 10


分子量: 31060.111 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: KCNK10 / プラスミド: pFB-CT10HF-LIC / 細胞株 (発現宿主): Sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P57789
#2: 抗体 Nanobody 58


分子量: 14783.206 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / プラスミド: pMESy4 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): WK6
#3: 化合物 ChemComp-K / POTASSIUM ION / カリウムカチオン


分子量: 39.098 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: K
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 3.87 Å3/Da / 溶媒含有率: 68.21 %
結晶化温度: 277 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / pH: 10
詳細: 0.1 M glycine pH 10.0, 0.2 M NaCl, 31% v/v polyethylene glycol 1000

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: Diamond / ビームライン: I24 / 波長: 0.9686 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS3 6M / 検出器: PIXEL / 日付: 2017年7月2日
放射モノクロメーター: M / プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.9686 Å / 相対比: 1
反射解像度: 3.591→44.158 Å / Num. obs: 14181 / % possible obs: 88.6 % / 冗長度: 5.2 % / CC1/2: 0.996 / Rpim(I) all: 0.051 / Rrim(I) all: 0.116 / Net I/σ(I): 8.6
反射 シェル解像度: 3.591→3.691 Å / 冗長度: 4.1 % / Mean I/σ(I) obs: 1.3 / Num. unique obs: 708 / CC1/2: 0.511 / Rpim(I) all: 0.649 / Rrim(I) all: 1.339 / % possible all: 55.7

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
BUSTER2.10.4精密化
XDSデータ削減
Aimlessデータスケーリング
STARANISOデータスケーリング
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 3.588→30.84 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.9 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.866 / 交差検証法: THROUGHOUT / SU Rfree Blow DPI: 0.633
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.2984 736 -RANDOM
Rwork0.2556 ---
obs0.2579 14165 88.4 %-
原子変位パラメータBiso mean: 154.17 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-6.1122 Å20 Å20 Å2
2--6.1122 Å20 Å2
3----12.2244 Å2
Refine analyzeLuzzati coordinate error obs: 0.55 Å
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 3.588→30.84 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数5132 0 3 0 5135
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数Restraint functionWeight
X-RAY DIFFRACTIONt_bond_d0.0055256HARMONIC2
X-RAY DIFFRACTIONt_angle_deg0.717200HARMONIC2
X-RAY DIFFRACTIONt_dihedral_angle_d1521SINUSOIDAL2
X-RAY DIFFRACTIONt_gen_planes903HARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_it5256HARMONIC10
X-RAY DIFFRACTIONt_chiral_improper_torsion722SEMIHARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_ideal_dist_contact3962SEMIHARMONIC4
X-RAY DIFFRACTIONt_omega_torsion1.94
X-RAY DIFFRACTIONt_other_torsion16.35
LS精密化 シェル解像度: 3.59→3.65 Å
Rfactor反射数%反射
Rfree0.3173 22 -
Rwork0.3365 --
obs0.3354 394 52.05 %
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL11 (°2)L12 (°2)L13 (°2)L22 (°2)L23 (°2)L33 (°2)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T11 (Å2)T12 (Å2)T13 (Å2)T22 (Å2)T23 (Å2)T33 (Å2)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
11.7194-0.34260.23986.172-4.09116.8138-0.3126-0.9102-0.5112-0.91020.1601-0.7353-0.5112-0.73530.15240.3958-0.0342-0.1459-0.2557-0.1053-0.0411-5.4428-66.97087.2343
21.44390.7233-0.24829.3485-1.80654.258-0.3682-0.4003-1.1227-0.40030.1530.4479-1.12270.44790.21520.3518-0.0846-0.1073-0.24230.0546-0.37974.7602-66.283510.5572
38.8262.5109-2.255914.342-3.43111.04910.089-0.35890.236-0.35890.161-0.09580.236-0.0958-0.25-0.54730.0787-0.053-0.6461-0.1051-0.2981-1.3466-117.35627.4732
412.8554-3.43172.348717.4474-3.461212.7897-0.01521.7585-0.6251.7585-0.05010.7168-0.6250.71680.06530.2312-0.1979-0.0105-0.382-0.1722-0.47065.4688-102.144147.3285
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection detailsAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1{ A|73 - A|338 A|401 - A|402 B|401 - B|401 }A73 - 338
2X-RAY DIFFRACTION1{ A|73 - A|338 A|401 - A|402 B|401 - B|401 }A401 - 402
3X-RAY DIFFRACTION1{ A|73 - A|338 A|401 - A|402 B|401 - B|401 }B401
4X-RAY DIFFRACTION2{ B|73 - B|330 }B73 - 330
5X-RAY DIFFRACTION3{ C|1 - C|127 }C1 - 127
6X-RAY DIFFRACTION4{ D|3 - D|125 }D3 - 125

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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://pdbjlvh1.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)

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  • 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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