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- PDB-8thh: Cryo-EM structure of Nav1.7 with LTG -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8thh
タイトルCryo-EM structure of Nav1.7 with LTG
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
機能・相同性
機能・相同性情報


corticospinal neuron axon guidance / positive regulation of voltage-gated sodium channel activity / response to pyrethroid / detection of mechanical stimulus involved in sensory perception / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / voltage-gated potassium channel activity involved in ventricular cardiac muscle cell action potential repolarization / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane depolarization / cardiac conduction / regulation of sodium ion transmembrane transport ...corticospinal neuron axon guidance / positive regulation of voltage-gated sodium channel activity / response to pyrethroid / detection of mechanical stimulus involved in sensory perception / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / voltage-gated potassium channel activity involved in ventricular cardiac muscle cell action potential repolarization / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane depolarization / cardiac conduction / regulation of sodium ion transmembrane transport / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / positive regulation of sodium ion transport / node of Ranvier / sodium channel inhibitor activity / membrane depolarization during action potential / voltage-gated sodium channel complex / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / locomotion / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane repolarization / neuronal action potential propagation / Interaction between L1 and Ankyrins / voltage-gated sodium channel activity / sodium ion transport / behavioral response to pain / Phase 0 - rapid depolarisation / regulation of heart rate by cardiac conduction / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / membrane depolarization / intercalated disc / sodium channel regulator activity / sodium ion transmembrane transport / cardiac muscle contraction / T-tubule / sensory perception of pain / post-embryonic development / axon guidance / response to toxic substance / positive regulation of neuron projection development / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / circadian rhythm / nervous system development / gene expression / response to heat / 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 / 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. ...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 / 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
Chem-IYJ / 1-O-OCTADECYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / 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: 2.7 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: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Dual-pocket inhibition of Na channels by the antiepileptic drug lamotrigine.
著者: Jian Huang / Xiao Fan / Xueqin Jin / Liming Teng / Nieng Yan /
要旨: Voltage-gated sodium (Na) channels govern membrane excitability, thus setting the foundation for various physiological and neuronal processes. Na channels serve as the primary targets for several ...Voltage-gated sodium (Na) channels govern membrane excitability, thus setting the foundation for various physiological and neuronal processes. Na channels serve as the primary targets for several classes of widely used and investigational drugs, including local anesthetics, antiepileptic drugs, antiarrhythmics, and analgesics. In this study, we present cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structures of human Na1.7 bound to two clinical drugs, riluzole (RLZ) and lamotrigine (LTG), at resolutions of 2.9 Å and 2.7 Å, respectively. A 3D EM reconstruction of ligand-free Na1.7 was also obtained at 2.1 Å resolution. RLZ resides in the central cavity of the pore domain and is coordinated by residues from repeats III and IV. Whereas one LTG molecule also binds to the central cavity, the other is found beneath the intracellular gate, known as site BIG. Therefore, LTG, similar to lacosamide and cannabidiol, blocks Na channels via a dual-pocket mechanism. These structures, complemented with docking and mutational analyses, also explain the structure-activity relationships of the LTG-related linear 6,6 series that have been developed for improved efficacy and subtype specificity on different Na channels. Our findings reveal the molecular basis for these drugs' mechanism of action and will aid the development of novel antiepileptic and pain-relieving drugs.
履歴
登録2023年7月16日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年11月22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: 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)286,76427
ポリマ－275,7083
非ポリマー11,05624
水18010
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: 3 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam 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
[]{[(4+1)][b-D-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: 5 / 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, 26分子

#6: 化合物 ChemComp-IYJ / (6M)-6-(2,3-dichlorophenyl)-1,2,4-triazine-3,5-diamine / ラモトリギン


分子量: 256.091 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C9H7Cl2N5 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 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: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H50O4
#8: 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


分子量: 510.708 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C26H57NO6P
#9: 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 / O-(1-O,2-O-ジオレオイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン


分子量: 787.121 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C44H85NO8P / コメント: DOPC, リン脂質*YM
#10: 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: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H82NO10P
#11: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 10 / 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

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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: 40 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 294629 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00513812
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.81118656
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.062316
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.042134
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042208

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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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