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- PDB-8t6l: Cryo-EM structure of rat cardiac sodium channel NaV1.5 with batra... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8t6l
タイトルCryo-EM structure of rat cardiac sodium channel NaV1.5 with batrachotoxin analog BTX-B
要素Sodium channel protein type 5 subunit alpha,Green fluorescent protein
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Ion channel / Sodium channel / Voltage-gated channel / Sodium transport
機能・相同性
機能・相同性情報


voltage-gated sodium channel activity involved in AV node cell action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in bundle of His cell action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in Purkinje myocyte action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in SA node cell action potential / bundle of His cell action potential / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane depolarization / AV node cell action potential / SA node cell action potential / AV node cell to bundle of His cell communication / membrane depolarization during SA node cell action potential ...voltage-gated sodium channel activity involved in AV node cell action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in bundle of His cell action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in Purkinje myocyte action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in SA node cell action potential / bundle of His cell action potential / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane depolarization / AV node cell action potential / SA node cell action potential / AV node cell to bundle of His cell communication / membrane depolarization during SA node cell action potential / response to denervation involved in regulation of muscle adaptation / sodium channel complex / membrane depolarization during atrial cardiac muscle cell action potential / cardiac ventricle development / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane repolarization / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / brainstem development / membrane depolarization during AV node cell action potential / membrane depolarization during bundle of His cell action potential / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane depolarization / positive regulation of action potential / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / atrial cardiac muscle cell action potential / telencephalon development / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during action potential / positive regulation of sodium ion transport / regulation of sodium ion transmembrane transport / ventricular cardiac muscle cell action potential / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane repolarization / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / voltage-gated sodium channel complex / sodium ion import across plasma membrane / regulation of cardiac muscle cell contraction / ankyrin binding / voltage-gated sodium channel activity / sodium ion transport / nitric-oxide synthase binding / fibroblast growth factor binding / odontogenesis of dentin-containing tooth / regulation of heart rate by cardiac conduction / intercalated disc / lateral plasma membrane / membrane depolarization / neuronal action potential / positive regulation of heart rate / cardiac muscle contraction / T-tubule / sodium ion transmembrane transport / regulation of heart rate / cellular response to calcium ion / bioluminescence / cerebellum development / positive regulation of epithelial cell proliferation / generation of precursor metabolites and energy / sarcolemma / caveola / Z disc / scaffold protein binding / transmembrane transporter binding / calmodulin binding / protein domain specific binding / axon / ubiquitin protein ligase binding / protein kinase binding / perinuclear region of cytoplasm / enzyme binding / cell surface / endoplasmic reticulum / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Voltage gated sodium channel, alpha-5 subunit / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / Sodium ion transport-associated / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / SCN5A-like, C-terminal IQ motif / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Voltage-dependent channel domain superfamily ...Voltage gated sodium channel, alpha-5 subunit / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / Sodium ion transport-associated / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / SCN5A-like, C-terminal IQ motif / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Voltage-dependent channel domain superfamily / Green fluorescent protein, GFP / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein / Green fluorescent protein / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / : / Sodium channel protein type 5 subunit alpha / Green fluorescent protein
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
Aequorea victoria (オワンクラゲ)
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: 3.3 Å
データ登録者Tonggu, L. / Wisedchaisri, G. / Gamal El-Din, T.M. / Zheng, N. / Catterall, W.A.
資金援助 米国, 4件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)R01 HL112808 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R35 NS111573 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM117263 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Dual receptor-sites reveal the structural basis for hyperactivation of sodium channels by poison-dart toxin batrachotoxin.
著者: Lige Tonggu / Goragot Wisedchaisri / Tamer M Gamal El-Din / Michael J Lenaeus / Matthew M Logan / Tatsuya Toma / Justin Du Bois / Ning Zheng / William A Catterall /
要旨: The poison dart toxin batrachotoxin is exceptional for its high potency and toxicity, and for its multifaceted modification of the function of voltage-gated sodium channels. By using cryogenic ...The poison dart toxin batrachotoxin is exceptional for its high potency and toxicity, and for its multifaceted modification of the function of voltage-gated sodium channels. By using cryogenic electron microscopy, we identify two homologous, but nonidentical receptor sites that simultaneously bind two molecules of toxin, one at the interface between Domains I and IV, and the other at the interface between Domains III and IV of the cardiac sodium channel. Together, these two bound toxin molecules stabilize α/π helical conformation in the S6 segments that gate the pore, and one of the bound BTX-B molecules interacts with the crucial Lys1421 residue that is essential for sodium conductance and selectivity via an apparent water-bridged hydrogen bond. Overall, our structure provides insight into batrachotoxin's potency, efficacy, and multifaceted functional effects on voltage-gated sodium channels via a dual receptor site mechanism.
履歴
登録2023年6月16日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年3月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年3月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年11月20日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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 5 subunit alpha,Green fluorescent protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)231,78333
ポリマ－213,5241
非ポリマー18,26032
水181
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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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 5 subunit alpha,Green fluorescent protein / Sodium channel protein cardiac muscle subunit alpha / Sodium channel protein type V subunit alpha / ...Sodium channel protein cardiac muscle subunit alpha / Sodium channel protein type V subunit alpha / Voltage-gated sodium channel subunit alpha Nav1.5


分子量: 213523.875 Da / 分子数: 1 / 変異: A33T,G214D / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ), (組換発現) Aequorea victoria (オワンクラゲ)
遺伝子: Scn5a, GFP / 細胞株 (発現宿主): HEK293GnTI- / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P15389, UniProt: P42212

-
糖 , 4種, 7分子

#2: 多糖 alpha-D-mannopyranose-(1-3)-beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1- ...alpha-D-mannopyranose-(1-3)-beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-3)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 748.682 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpa1-3DManpb1-4DGlcpNAcb1-3DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,4,3/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5]/1-1-2-3/a3-b1_b4-c1_c3-d1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(3+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{}}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 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
#4: 多糖 alpha-D-mannopyranose-(1-6)-alpha-D-mannopyranose-(1-6)-beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2- ...alpha-D-mannopyranose-(1-6)-alpha-D-mannopyranose-(1-6)-beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 910.823 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpa1-6DManpa1-6DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,5,4/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5]/1-1-2-3-3/a4-b1_b4-c1_c6-d1_d6-e1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(6+1)][a-D-Manp]{[(6+1)][a-D-Manp]{}}}}}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


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 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 , 5種, 26分子

#6: 化合物
ChemComp-LBN / 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine / (2R)-2-[(9Z)-9-Octadecenoyloxy]-3-(palmitoyloxy)propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate


分子量: 760.076 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H82NO8P / コメント: リン脂質*YM
#7: 化合物
ChemComp-Y01 / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE


分子量: 486.726 Da / 分子数: 11 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H50O4
#8: 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: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H56O5 / コメント: 可溶化剤*YM
#9: 化合物 ChemComp-YIJ / (1R)-1-[(5aR,7aR,9R,11aS,11bS,12R,13aR)-9,12-dihydroxy-2,11a-dimethyl-1,2,3,4,7a,8,9,10,11,11a,12,13-dodecahydro-7H-9,11b-epoxy-13a,5a-prop[1]enophenanthro[2,1-f][1,4]oxazepin-14-yl]ethyl benzoate


分子量: 521.644 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H39NO6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#10: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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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: Sodium channel NaV1.5 and batrachotoxinin-A 20-alpha-benzoate
タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.2 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 細胞: HEK293
緩衝液pH: 6
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
125 mMimidazoleC3H4N21
2150 mMsodium chlorideNaCl1
30.006 % wt/vglyco-diosgenin (GDN)C56H92O251
4600 nMbatrachotoxinin-A 20-alpha-benzoateC31H39NO61
試料濃度: 5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 295 K

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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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 2.04 sec. / 電子線照射量: 60 e/Å2
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: 2 / 実像数: 7542
電子光学装置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

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC3.3.1粒子像選択
2SerialEM画像取得
4cryoSPARC3.3.1CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10cryoSPARC3.3.1初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.3.1最終オイラー角割当
12cryoSPARC3.3.1分類
13cryoSPARC3.3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1690000
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 86763 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 49.4 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 6UZ0

6uz0


Accession code: 6UZ0 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 58.27 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00211278
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.542615356
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03841815
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031767
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.59122180

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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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