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- PDB-9ft7: Structure of the human two pore domain potassium ion channel THIK... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ft7
タイトルStructure of the human two pore domain potassium ion channel THIK-1 (K2P13.1) in a closed conformation
要素Potassium channel subfamily K member 13
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Potassium channel
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of excitatory synapse pruning / Tandem pore domain halothane-inhibited K+ channel (THIK) / regulation of NLRP3 inflammasome complex assembly / Phase 4 - resting membrane potential / potassium ion leak channel activity / regulation of resting membrane potential / outward rectifier potassium channel activity / monoatomic ion channel complex / potassium channel activity / potassium ion transmembrane transport ...regulation of excitatory synapse pruning / Tandem pore domain halothane-inhibited K+ channel (THIK) / regulation of NLRP3 inflammasome complex assembly / Phase 4 - resting membrane potential / potassium ion leak channel activity / regulation of resting membrane potential / outward rectifier potassium channel activity / monoatomic ion channel complex / potassium channel activity / potassium ion transmembrane transport / protein heterodimerization activity / metal ion binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Two pore domain potassium channel, THIK / Two pore domain potassium channel / Potassium channel domain / Ion channel
類似検索 - ドメイン・相同性
LINOLEIC ACID / : / Potassium channel subfamily K member 13
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: 3.16 Å
データ登録者Rodstrom, K.E.J. / Tucker, S.J.
資金援助 英国, 5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
Wellcome TrustWT084655MA 英国
Wellcome Trust102161/B/13/Z 英国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structure of the human THIK-1 K2P K channel reveals a lower Y gate regulated by lipids and anesthetics.
著者: Karin E J Rödström / Bisher Eymsh / Peter Proks / Mehtab S Hayre / Sönke Cordeiro / Edward Mendez-Otalvaro / Christian Madry / Anna Rowland / Wojciech Kopec / Simon Newstead / Thomas ...著者: Karin E J Rödström / Bisher Eymsh / Peter Proks / Mehtab S Hayre / Sönke Cordeiro / Edward Mendez-Otalvaro / Christian Madry / Anna Rowland / Wojciech Kopec / Simon Newstead / Thomas Baukrowitz / Marcus Schewe / Stephen J Tucker /
要旨: THIK-1 (KCNK13) is a halothane-inhibited and anionic-lipid-activated two-pore domain (K2P) K channel implicated in microglial activation and neuroinflammation, and a current target for the treatment ...THIK-1 (KCNK13) is a halothane-inhibited and anionic-lipid-activated two-pore domain (K2P) K channel implicated in microglial activation and neuroinflammation, and a current target for the treatment of neurodegenerative disorders, for example Alzheimer's disease and amyothropic lateral sclerosis (ALS). However, compared to other K2P channels, little is known about the structural and functional properties of THIK-1. Here we present a 3.16-Å-resolution cryo-EM structure of human THIK-1 that reveals several distinct features, in particular, a tyrosine in M4 that contributes to a lower 'Y gate' that opens upon activation by physiologically relevant G-protein-coupled receptor and lipid signaling pathways. We demonstrate that linoleic acid bound within a modulatory pocket adjacent to the filter influences channel activity, and that halothane inhibition involves a binding site within the inner cavity, both resulting in conformational changes to the Y gate. Finally, the extracellular cap domain contains positively charged residues that line the ion exit pathway and contribute to the distinct biophysical properties of this channel. Overall, our results provide structural insights into THIK-1 function and identify distinct regulatory sites that expand its potential as a drug target for the modulation of microglial function.
履歴
登録2024年6月24日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年3月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月5日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月5日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月5日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月5日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月5日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月5日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月5日Data content type: Mask / Part number: 2 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月5日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / 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 channel subfamily K member 13
B: Potassium channel subfamily K member 13
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)67,9156
ポリマ－67,2762
非ポリマー6394
水00
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, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 Potassium channel subfamily K member 13 / Tandem pore domain halothane-inhibited potassium channel 1 / THIK-1


分子量: 33637.980 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: K2P13.1 residues G9-G297 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: KCNK13 / 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: Q9HB14
#2: 化合物 ChemComp-EIC / LINOLEIC ACID / 9,12-LINOLEIC ACID / リノ-ル酸


分子量: 280.445 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C18H32O2
#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: 2 / 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
Has protein modificationN

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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: K2P13.1 homodimer / タイプ: COMPLEX
詳細: Protein generated by removal of the 10xHis and FLAG purification tags with HRV 3C protease cleavage
Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.67 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
株: Sf9
緩衝液pH: 7.5
詳細: 20 mM HEPES pH 7.5, 200 mM KCl, 0.12% w/v OGNG, 0.012% w/v CHS, pH was adjusted using potassium hydroxide
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mM4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acidC8H18N2O4S1
2200 mMpotassium chlorideKCl1
30.12 % w/voctyl glucose neopentyl glycolC27H52O121
40.012 % w/vcholesteryl hemisuccinate tris saltC31H50O4C4H11NO31
試料濃度: 4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Monodisperse sample.
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: Au-flat 1.2/1.3
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: 277 K / 詳細: Grid blotted for 4 seconds

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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）: 2300 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / 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
撮影電子線照射量: 42.54 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: 1 / 実像数: 21171
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
1cryoSPARC4.2.1粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARC4.2.1CTF補正
9PHENIX1.20.1-4487モデル精密化
10cryoSPARC4.4.0初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.4.0最終オイラー角割当
13cryoSPARC4.4.0３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.16 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 302189 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / 詳細: An initial model was built manually in COOT
精密化交差検証法: NONE

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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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