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- PDB-9my4: Structure of Xenopus KCNQ1(E150R/R221E)-CaM with the VSD in the i... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9my4
タイトルStructure of Xenopus KCNQ1(E150R/R221E)-CaM with the VSD in the intermediate state
要素
  • Calmodulin-1
  • Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Potassium Ion Channel Protein
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of gastric acid secretion / membrane repolarization / delayed rectifier potassium channel activity / outward rectifier potassium channel activity / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / intestinal absorption / Sodium/Calcium exchangers / Calmodulin induced events / Reduction of cytosolic Ca++ levels ...regulation of gastric acid secretion / membrane repolarization / delayed rectifier potassium channel activity / outward rectifier potassium channel activity / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / intestinal absorption / Sodium/Calcium exchangers / Calmodulin induced events / Reduction of cytosolic Ca++ levels / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde / Loss of phosphorylation of MECP2 at T308 / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / PKA activation / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / CLEC7A (Dectin-1) induces NFAT activation / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / organelle localization by membrane tethering / mitochondrion-endoplasmic reticulum membrane tethering / autophagosome membrane docking / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / regulation of cardiac muscle cell action potential / renal absorption / presynaptic endocytosis / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / Phase 0 - rapid depolarisation / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / calcineurin-mediated signaling / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / RHO GTPases activate PAKs / inner ear development / Ion transport by P-type ATPases / Uptake and function of anthrax toxins / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / Long-term potentiation / protein phosphatase activator activity / Calcineurin activates NFAT / Regulation of MECP2 expression and activity / DARPP-32 events / monoatomic ion channel complex / voltage-gated potassium channel activity / catalytic complex / Smooth Muscle Contraction / detection of calcium ion / regulation of cardiac muscle contraction / RHO GTPases activate IQGAPs / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / cellular response to interferon-beta / Protein methylation / calcium channel inhibitor activity / Activation of AMPK downstream of NMDARs / presynaptic cytosol / Ion homeostasis / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / eNOS activation / titin binding / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / sperm midpiece / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate binding / regulation of calcium-mediated signaling / voltage-gated potassium channel complex / potassium ion transmembrane transport / calcium channel complex / FCERI mediated Ca+2 mobilization / substantia nigra development / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / FCGR3A-mediated IL10 synthesis / regulation of heart rate / cytoplasmic vesicle membrane / Antigen activates B Cell Receptor (BCR) leading to generation of second messengers / calyx of Held / adenylate cyclase activator activity / sarcomere / VEGFR2 mediated cell proliferation / protein serine/threonine kinase activator activity / regulation of cytokinesis / VEGFR2 mediated vascular permeability / spindle microtubule / calcium channel regulator activity / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / RAF activation / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / response to calcium ion / cellular response to type II interferon / Stimuli-sensing channels / G2/M transition of mitotic cell cycle / long-term synaptic potentiation / spindle pole / RAS processing / Signaling by RAF1 mutants / calcium-dependent protein binding / Signaling by moderate kinase activity BRAF mutants / Paradoxical activation of RAF signaling by kinase inactive BRAF / Signaling downstream of RAS mutants
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, voltage dependent, KCNQ1 / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / Voltage-dependent channel domain superfamily / : / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. ...Potassium channel, voltage dependent, KCNQ1 / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ / Potassium channel, voltage dependent, KCNQ, C-terminal / KCNQ voltage-gated potassium channel / Voltage-dependent channel domain superfamily / : / 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
Calmodulin-1 / Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
類似検索 - 構成要素
生物種Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
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: 3.53 Å
データ登録者Kyriakis, E. / Russo, S. / Molinarolo, S. / Eldstrom, J. / Van Petegem, F. / Fedida, D.
資金援助 カナダ, 6件
組織認可番号国
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT-156181 カナダ
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT-518041 カナダ
Other governmentG-21-0031566
Other governmentG-24-0036478
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT-153305 カナダ
Other governmentRT-2022-2735
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: A physiologically-relevant intermediate state structure of a voltage-gated potassium channel.
著者: Efthimios Kyriakis / Daniel Sastre / Jodene Eldstrom / Agnese Roscioni / Sophia Russo / Fariba Ataei / Ying Dou / Magnus Chan / Steven Molinarolo / Luca Maragliano / Filip Van Petegem / David Fedida /
要旨: Voltage-gated potassium ion (K) channels perform critical roles in many physiological processes, while gain- or loss-of-function mutations lead to life-threatening pathologies. Here, we establish the ...Voltage-gated potassium ion (K) channels perform critical roles in many physiological processes, while gain- or loss-of-function mutations lead to life-threatening pathologies. Here, we establish the high-resolution structure of a pivotal intermediate state of the Kv7.1 (KCNQ1) channel using cryogenic electron microscopy. The 3.53 Å resolution structure reveals straightened upper S1 and S2 voltage sensor helices, distancing them from the pore filter helix compared to fully activated channels. The outward translation of the S4 voltage sensor is essentially complete in this intermediate state, and the S4-S6 helices and the S4-S5 linker do not change position significantly between intermediate and activated states. The PIP2 ligand can bind in both states. Movement of S1 and S2 helices towards the filter helix from intermediate to activated states may explain smaller components of KCNQ1 voltage sensor fluorescence, differential Rb/K selectivity, and pharmacological responses to activators and inhibitors. Single channel recordings and the location of long QT mutations suggest the potential physiological and disease importance of the intermediate state.
履歴
登録2025年1月21日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年10月15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 1
B: Calmodulin-1
C: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
D: Calmodulin-1
E: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
F: Calmodulin-1
G: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1
H: Calmodulin-1


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)316,9118
ポリマ－316,9118
非ポリマー00
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 voltage-gated channel subfamily KQT member 1 / IKs producing slow voltage-gated potassium channel subunit alpha xKvLQT1 / KQT-like 1 / Voltage- ...IKs producing slow voltage-gated potassium channel subunit alpha xKvLQT1 / KQT-like 1 / Voltage-gated potassium channel subunit Kv7.1


分子量: 62375.137 Da / 分子数: 4 / 変異: E150R, R221E / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
遺伝子: kcnq1, kvlqt1 / 細胞株 (発現宿主): tsA201 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P70057
#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 / 細胞株 (発現宿主): tsA201 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DP23
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: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 1 (E150R/R221E) in complex with calmodulin
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.31756 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.2
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMpotassium chlorideKCl1
220 mM4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid1
32 mMDithiothreitol1
44 mMEGTA1
50.03 %glyco-diosgenin1
試料濃度: 3 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: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 98 % / 凍結前の試料温度: 277.15 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: TFS 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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm
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: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 4 / 実像数: 43384
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris

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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
2EPU画像取得
4cryoSPARC4.6.0CTF補正
10cryoSPARC4.6.0初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.6.0最終オイラー角割当
13cryoSPARC4.6.0３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: 10095344
対称性点対称性: C4 (4回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.53 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 95597 / 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)

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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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