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- PDB-8j02: Human KCNQ2(F104A)-CaM-PIP2-CBD complex in state II -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8j02
タイトルHuman KCNQ2(F104A)-CaM-PIP2-CBD complex in state II
要素
  • Calmodulin-1カルモジュリン
  • Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / potassium voltage-gated channel / CBD / PIP2 (ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸)
機能・相同性
機能・相同性情報


axon initial segment / Voltage gated Potassium channels / ランヴィエの絞輪 / Interaction between L1 and Ankyrins / CAM型光合成 / 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 ...axon initial segment / Voltage gated Potassium channels / ランヴィエの絞輪 / Interaction between L1 and Ankyrins / CAM型光合成 / 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 / 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 / ankyrin binding / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / organelle localization by membrane tethering / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / mitochondrion-endoplasmic reticulum membrane tethering / CLEC7A (Dectin-1) induces NFAT activation / regulation of cardiac muscle cell action potential / autophagosome membrane docking / positive regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / negative regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / Phase 0 - rapid depolarisation / protein phosphatase activator activity / RHO GTPases activate PAKs / voltage-gated potassium channel activity / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / positive regulation of phosphoprotein phosphatase activity / Ion transport by P-type ATPases / 長期増強 / Uptake and function of anthrax toxins / Calcineurin activates NFAT / Regulation of MECP2 expression and activity / catalytic complex / DARPP-32 events / detection of calcium ion / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / Smooth Muscle Contraction / RHO GTPases activate IQGAPs / regulation of cardiac muscle contraction / calcium channel inhibitor activity / cellular response to interferon-beta / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / Protein methylation / voltage-gated potassium channel complex / eNOS activation / Activation of AMPK downstream of NMDARs / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / regulation of calcium-mediated signaling / positive regulation of protein dephosphorylation / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / titin binding / Ion homeostasis / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / positive regulation of protein autophosphorylation / potassium ion transmembrane transport / sperm midpiece / calcium channel complex / substantia nigra development / adenylate cyclase activator activity / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / regulation of heart rate / protein serine/threonine kinase activator activity / sarcomere / FCERI mediated Ca+2 mobilization / FCGR3A-mediated IL10 synthesis / VEGFR2 mediated vascular permeability / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / Antigen activates B Cell Receptor (BCR) leading to generation of second messengers / VEGFR2 mediated cell proliferation / regulation of cytokinesis / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / spindle microtubule / RAF activation / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / Stimuli-sensing channels / 紡錘体 / cellular response to type II interferon / response to calcium ion / RAS processing / calcium-dependent protein binding / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / 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 / G2/M transition of mitotic cell cycle / Signaling by BRAF and RAF1 fusions / Platelet degranulation
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 / EF-Hand 1, calcium-binding site ...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
カンナビジオール / 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: 3.5 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4月9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
E: Calmodulin-1
G: Potassium voltage-gated channel subfamily KQT member 2
H: Calmodulin-1
F: Calmodulin-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)376,91316
ポリマ－372,6698
非ポリマー4,2448
水0
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

#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: 73551.719 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 / カルモジュリン


分子量: 19615.445 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-P0T / cannabidiol / (1'R,2'R)-5'-methyl-4-pentyl-2'-(prop-1-en-2-yl)-1',2',3',4'-tetrahydro[1,1'-biphenyl]-2,6-diol / カンナビジオ-ル / カンナビジオール


分子量: 314.462 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H30O2
#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
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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(F104A)-CaM-PIP2-CBD complex in state II / タイプ: COMPLEX / 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 FIELDBright-field microscopy / 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: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 35524 / 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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