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万見
- PDB-8w4u: human KCNQ2-CaM in complex with PIP2 and HN37 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8w4u
タイトルhuman KCNQ2-CaM in complex with PIP2 and HN37
要素
  • Calmodulin-1
  • Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2
キーワードMEMBRANE PROTEIN / potassium voltage-gated channel / HN37 / PIP2
機能・相同性
機能・相同性情報


axon initial segment / Voltage gated Potassium channels / node of Ranvier / voltage-gated monoatomic cation channel activity / Interaction between L1 and Ankyrins / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / Sodium/Calcium exchangers / Calmodulin induced events / Reduction of cytosolic Ca++ levels ...axon initial segment / Voltage gated Potassium channels / node of Ranvier / voltage-gated monoatomic cation channel activity / Interaction between L1 and Ankyrins / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / Sodium/Calcium exchangers / Calmodulin induced events / Reduction of cytosolic Ca++ levels / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / ankyrin binding / Loss of phosphorylation of MECP2 at T308 / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / PKA activation / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / organelle localization by membrane tethering / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / CLEC7A (Dectin-1) induces NFAT activation / autophagosome membrane docking / mitochondrion-endoplasmic reticulum membrane tethering / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / regulation of cardiac muscle cell action potential / action potential / positive regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / negative regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / Phase 0 - rapid depolarisation / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / protein phosphatase activator activity / RHO GTPases activate PAKs / Ion transport by P-type ATPases / : / Uptake and function of anthrax toxins / Long-term potentiation / Calcineurin activates NFAT / Regulation of MECP2 expression and activity / voltage-gated potassium channel activity / catalytic complex / DARPP-32 events / detection of calcium ion / regulation of cardiac muscle contraction / Smooth Muscle Contraction / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / RHO GTPases activate IQGAPs / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / calcium channel inhibitor activity / cellular response to interferon-beta / eNOS activation / Protein methylation / voltage-gated potassium channel complex / Activation of AMPK downstream of NMDARs / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / : / Ion homeostasis / titin binding / positive regulation of protein autophosphorylation / regulation of calcium-mediated signaling / sperm midpiece / calcium channel complex / potassium ion transmembrane transport / substantia nigra development / adenylate cyclase activator activity / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / regulation of heart rate / sarcomere / FCERI mediated Ca+2 mobilization / FCGR3A-mediated IL10 synthesis / protein serine/threonine kinase activator activity / VEGFR2 mediated vascular permeability / VEGFR2 mediated cell proliferation / regulation of cytokinesis / Antigen activates B Cell Receptor (BCR) leading to generation of second messengers / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / spindle microtubule / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / RAF activation / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / Stimuli-sensing channels / cellular response to type II interferon / spindle pole / response to calcium ion / RAS processing / Signaling by RAF1 mutants / Signaling by moderate kinase activity BRAF mutants / Paradoxical activation of RAF signaling by kinase inactive BRAF / Signaling downstream of RAS mutants / calcium-dependent protein binding / G2/M transition of mitotic cell cycle / Signaling by BRAF and RAF1 fusions
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage dependent, KCNQ2 / Ankyrin-G binding site / Ankyrin-G binding motif of KCNQ2-3 / Unstructured region on Potassium channel subunit alpha KvLQT2 / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / : / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif ...Potassium channel, voltage dependent, KCNQ2 / Ankyrin-G binding site / Ankyrin-G binding motif of KCNQ2-3 / Unstructured region on Potassium channel subunit alpha KvLQT2 / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / : / 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
Chem-9MF / Chem-PIO / Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2 / Calmodulin-1
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: 3.3 Å
データ登録者Ma, D. / Li, X. / Guo, J.
資金援助 中国, 4件
組織認可番号国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2020YFA0908501 中国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2018YFA0508100 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81825021 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)92169202 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Ligand activation mechanisms of human KCNQ2 channel.
著者: Demin Ma / Yueming Zheng / Xiaoxiao Li / Xiaoyu Zhou / Zhenni Yang / Yan Zhang / Long Wang / Wenbo Zhang / Jiajia Fang / Guohua Zhao / Panpan Hou / Fajun Nan / Wei Yang / Nannan Su / Zhaobing ...著者: Demin Ma / Yueming Zheng / Xiaoxiao Li / Xiaoyu Zhou / Zhenni Yang / Yan Zhang / Long Wang / Wenbo Zhang / Jiajia Fang / Guohua Zhao / Panpan Hou / Fajun Nan / Wei Yang / Nannan Su / Zhaobing Gao / Jiangtao Guo /
要旨: The human voltage-gated potassium channel KCNQ2/KCNQ3 carries the neuronal M-current, which helps to stabilize the membrane potential. KCNQ2 can be activated by analgesics and antiepileptic drugs but ...The human voltage-gated potassium channel KCNQ2/KCNQ3 carries the neuronal M-current, which helps to stabilize the membrane potential. KCNQ2 can be activated by analgesics and antiepileptic drugs but their activation mechanisms remain unclear. Here we report cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of human KCNQ2-CaM in complex with three activators, namely the antiepileptic drug cannabidiol (CBD), the lipid phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP), and HN37 (pynegabine), an antiepileptic drug in the clinical trial, in an either closed or open conformation. The activator-bound structures, along with electrophysiology analyses, reveal the binding modes of two CBD, one PIP, and two HN37 molecules in each KCNQ2 subunit, and elucidate their activation mechanisms on the KCNQ2 channel. These structures may guide the development of antiepileptic drugs and analgesics that target KCNQ2.
履歴
登録2023年8月25日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02023年12月13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: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2
B: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2
C: Calmodulin-1
D: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2
F: Calmodulin-1
G: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2
H: Calmodulin-1
E: Calmodulin-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)366,26916
ポリマ－361,9218
非ポリマー4,3488
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, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2 / KQT-like 2 / Neuroblastoma-specific potassium channel subunit alpha KvLQT2 / Voltage-gated ...KQT-like 2 / Neuroblastoma-specific potassium channel subunit alpha KvLQT2 / Voltage-gated potassium channel subunit Kv7.2


分子量: 73627.812 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: KCNQ2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O43526
#2: タンパク質
Calmodulin-1


分子量: 16852.545 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CALM1, CALM, CAM, CAM1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DP23
#3: 化合物
ChemComp-9MF / methyl N-[4-[(4-fluorophenyl)methyl-prop-2-ynyl-amino]-2,6-dimethyl-phenyl]carbamate / HN37


分子量: 340.391 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C20H21FN2O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-PIO / [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate / dioctanoyl l-alpha-phosphatidyl-d-myo-inositol 4,5-diphosphate / 1-O-(1-O,2-O-ジオクタノイル-L-グリセロ-3-ホスホ)-D-myo-イノシト-ル4,5-ビスりん酸


分子量: 746.566 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C25H49O19P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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 KCNQ2-CaM in complex with PIP2 and HN37 / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1-#2 / 由来: MULTIPLE SOURCES
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: 8
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）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 52 e/Å2
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: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 127307 / 対称性のタイプ: POINT

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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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