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- PDB-9o51: Cryo-EM structure of the human SK2-4 chimera/calmodulin channel c... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9o51
タイトルCryo-EM structure of the human SK2-4 chimera/calmodulin channel complex in the Ca2+ free state
要素
  • Calmodulin-1
  • Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4,Small conductance calcium-activated potassium channel protein 2 chimera
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Ion channel / Calcium / Potassium / Calmodulin
機能・相同性
機能・相同性情報


intermediate conductance calcium-activated potassium channel activity / saliva secretion / small conductance calcium-activated potassium channel activity / Acetylcholine inhibits contraction of outer hair cells / stabilization of membrane potential / membrane repolarization during atrial cardiac muscle cell action potential / Ca2+ activated K+ channels / macropinocytosis / calcium-activated potassium channel activity / regulation of calcium ion import across plasma membrane ...intermediate conductance calcium-activated potassium channel activity / saliva secretion / small conductance calcium-activated potassium channel activity / Acetylcholine inhibits contraction of outer hair cells / stabilization of membrane potential / membrane repolarization during atrial cardiac muscle cell action potential / Ca2+ activated K+ channels / macropinocytosis / calcium-activated potassium channel activity / regulation of calcium ion import across plasma membrane / positive regulation of potassium ion transmembrane transport / inward rectifier potassium channel activity / positive regulation of T cell receptor signaling pathway / regulation of potassium ion transmembrane transport / cell volume homeostasis / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / Sodium/Calcium exchangers / phospholipid translocation / 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 / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / PKA activation / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / 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 ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / regulation of cardiac muscle cell action potential / presynaptic endocytosis / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / Phase 0 - rapid depolarisation / alpha-actinin binding / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / RHO GTPases activate PAKs / calcineurin-mediated signaling / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / Ion transport by P-type ATPases / Uptake and function of anthrax toxins / protein phosphatase activator activity / Long-term potentiation / Calcineurin activates NFAT / Regulation of MECP2 expression and activity / DARPP-32 events / Smooth Muscle Contraction / potassium channel activity / detection of calcium ion / immune system process / regulation of cardiac muscle contraction / catalytic complex / RHO GTPases activate IQGAPs / calcium channel inhibitor activity / presynaptic cytosol / cellular response to interferon-beta / Activation of AMPK downstream of NMDARs / Ion homeostasis / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / eNOS activation / Protein methylation / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / titin binding / regulation of calcium-mediated signaling / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / voltage-gated potassium channel complex / FCERI mediated Ca+2 mobilization / potassium ion transmembrane transport / calcium channel complex / substantia nigra development / FCGR3A-mediated IL10 synthesis / regulation of heart rate / establishment of localization in cell / Antigen activates B Cell Receptor (BCR) leading to generation of second messengers / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / calyx of Held / adenylate cyclase activator activity / VEGFR2 mediated cell proliferation / positive regulation of protein secretion / regulation of cytokinesis / VEGFR2 mediated vascular permeability / protein serine/threonine kinase activator activity / spindle microtubule / sarcomere / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / calcium channel regulator activity / potassium ion transport / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / defense response / RAF activation / response to calcium ion
類似検索 - 分子機能
Calmodulin-binding domain / Potassium channel, calcium-activated, SK / SK, calmodulin-binding domain superfamily / Calmodulin binding domain / Calcium-activated SK potassium channel / Calmodulin binding domain / Potassium channel domain / Ion channel / : / EF-hand domain pair ...Calmodulin-binding domain / Potassium channel, calcium-activated, SK / SK, calmodulin-binding domain superfamily / Calmodulin binding domain / Calcium-activated SK potassium channel / Calmodulin binding domain / Potassium channel domain / Ion 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 / EF-hand domain pair
類似検索 - ドメイン・相同性
: / Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4 / Calmodulin-1 / Small conductance calcium-activated potassium channel protein 2
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: 3.4 Å
データ登録者Cassell, S.J. / Khoshouei, M. / Wilhelm, W.A. / Whicher, J.R.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: Elife / 年: 2025
タイトル: Mechanism of SK2 channel gating and its modulation by the bee toxin apamin and small molecules.
著者: Samantha J Cassell / Weiyan Li / Simon Krautwald / Maryam Khoshouei / Yan Tony Lee / Joyce Hou / Wendy Guan / Stefan Peukert / Wilhelm Weihofen / Jonathan R Whicher /
要旨: Small-conductance calcium-activated potassium channel 2 (SK2) serves a variety of biological functions by coupling intracellular calcium dynamics with membrane potential. SK2 modulators are in ...Small-conductance calcium-activated potassium channel 2 (SK2) serves a variety of biological functions by coupling intracellular calcium dynamics with membrane potential. SK2 modulators are in development for the treatment of neurological and cardiovascular diseases, though the mechanisms of pharmacological modulation remain incompletely understood. We determined structures of an SK2-4 chimeric channel in Ca-bound and Ca-free conformations and in complex with the bee toxin apamin, a small molecule inhibitor, and a small molecule activator. The structures revealed that the S3-S4 linker forms a hydrophobic constriction at the extracellular opening of the pore. Apamin binds to this extracellular constriction and blocks the exit of potassium ions. Furthermore, we identified a structurally related SK2 inhibitor and activator that bind to the transmembrane domains. The compounds exert opposing effects on gating by differentially modulating the conformation of the S6 helices. These results provide important mechanistic insights to facilitate the development of targeted SK2 channel therapeutics.
履歴
登録2025年4月9日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年7月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: Additional map / Part number: 1 / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9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7月9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7月9日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年12月17日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.12025年12月17日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update

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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: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4,Small conductance calcium-activated potassium channel protein 2 chimera
B: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4,Small conductance calcium-activated potassium channel protein 2 chimera
C: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4,Small conductance calcium-activated potassium channel protein 2 chimera
D: Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4,Small conductance calcium-activated potassium channel protein 2 chimera
E: Calmodulin-1
F: Calmodulin-1
G: Calmodulin-1
H: Calmodulin-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)265,17714
ポリマ－264,9398
非ポリマー2396
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
Intermediate conductance calcium-activated potassium channel protein 4,Small conductance calcium-activated potassium channel protein 2 chimera / SKCa 4 / SKCa4 / hSK4 / Gardos channel / IKCa1 / hIK1 / KCa3.1 / Putative Gardos channel / hKCa4 / ...SKCa 4 / SKCa4 / hSK4 / Gardos channel / IKCa1 / hIK1 / KCa3.1 / Putative Gardos channel / hKCa4 / SK2 / SKCa 2 / SKCa2 / KCa2.2


分子量: 49382.164 Da / 分子数: 4
断片: SK4 residues 1-15 + SK2 residues 124-412 + SK4 residues 306-428
由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: KCNN4, IK1, IKCA1, KCA4, SK4, KCNN2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O15554, UniProt: Q9H2S1
#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-K / POTASSIUM ION


分子量: 39.098 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: K
#4: 化合物
ChemComp-CA / CALCIUM ION


分子量: 40.078 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
研究の焦点であるリガンドがあるかN
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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Ternary complex of human SK2-4 chimera/calmodulin channel complex in the Ca2+-free stateCOMPLEX#1-#20RECOMBINANT
2Human SK2-4 chimeric channelCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Human calmodulinCOMPLEX#21RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Homo sapiens (ヒト)9606
32Homo sapiens (ヒト)9606
43Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株
22Homo sapiens (ヒト)9606Expi293F
32Homo sapiens (ヒト)9606Expi293F
43Homo sapiens (ヒト)9606Expi293F
緩衝液pH: 8
詳細: 20 mM Tris pH 8, 150 mM KCl, 5 mM EGTA, 0.005% GDN, 0.0005% CHS
試料濃度: 8.25 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: UltrAuFoil R 1.2/0.4 200 mesh grids were glow-discharged for 30 seconds at 0.38 mBar with 15 mA using Glocube system
グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil
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: 298 K
詳細: 5 uL of sample was applied to grids at 4 degree temperature with 100% humidity. After 30 seconds, grids were blotted for 5 seconds with blot force 25 and plunged into liquid 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: 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 / 倍率（公称値）: 75000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 0.01 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
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: 3.25 sec. / 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: 1 / 実像数: 8928
詳細: Images were collected in EER format with 50 fractions
電子光学装置球面収差補正装置: Microscope has a Cs corrector

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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
1cryoSPARC粒子像選択
2EPU画像取得
7PHENIX1.21.2_5419モデルフィッティング
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
11cryoSPARC分類
12cryoSPARC３次元再構成
13PHENIX1.21.2_5419モデル精密化
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: 8200000
対称性点対称性: C4 (4回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 386845 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 9O48

9o48


Accession code: 9O48 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化最高解像度: 3.4 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00112536
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.31417032
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d3.031716
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0332032
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0022108

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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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