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万見
- EMDB-2219: Cryo-EM structure of gastric H+,K+-ATPase with bound Rb+ -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-2219
タイトルCryo-EM structure of gastric H+,K+-ATPase with bound Rb+
マップデータReconstruction of H+,K+-ATPase with Rb+
試料
  • 試料: H+,K+-ATPase bound with Rb+
  • タンパク質・ペプチド: POTASSIUM-TRANSPORTING ATPASE
キーワードP-type ATPase / Gastric H+/K+-ATPase / proton pump
機能・相同性
機能・相同性情報


H+/K+-exchanging ATPase / potassium:proton exchanging ATPase complex / P-type potassium:proton transporter activity / Ion transport by P-type ATPases / P-type sodium:potassium-exchanging transporter activity / sodium:potassium-exchanging ATPase complex / ATP biosynthetic process / sodium ion export across plasma membrane / intracellular potassium ion homeostasis / intracellular sodium ion homeostasis ...H+/K+-exchanging ATPase / potassium:proton exchanging ATPase complex / P-type potassium:proton transporter activity / Ion transport by P-type ATPases / P-type sodium:potassium-exchanging transporter activity / sodium:potassium-exchanging ATPase complex / ATP biosynthetic process / sodium ion export across plasma membrane / intracellular potassium ion homeostasis / intracellular sodium ion homeostasis / potassium ion import across plasma membrane / potassium ion binding / ATPase activator activity / potassium ion transmembrane transport / proton transmembrane transport / cell adhesion / apical plasma membrane / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Gastric H+/K+-transporter P-type ATPase, N-terminal / Gastric H+/K+-ATPase, N terminal domain / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta superfamily / : / Sodium / potassium ATPase beta chain / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 1. / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 2. / P-type ATPase subfamily IIC, subunit alpha / Cation-transporting P-type ATPase, C-terminal ...Gastric H+/K+-transporter P-type ATPase, N-terminal / Gastric H+/K+-ATPase, N terminal domain / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta superfamily / : / Sodium / potassium ATPase beta chain / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 1. / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 2. / P-type ATPase subfamily IIC, subunit alpha / Cation-transporting P-type ATPase, C-terminal / Cation transporting ATPase, C-terminus / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation-transporting P-type ATPase, N-terminal / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation transport ATPase (P-type) / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily / P-type ATPase, A domain superfamily / P-type ATPase / P-type ATPase, transmembrane domain superfamily / haloacid dehalogenase-like hydrolase / HAD superfamily / HAD-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Potassium-transporting ATPase subunit beta / Potassium-transporting ATPase alpha chain 1
類似検索 - 構成要素
生物種Sus scrofa (ブタ)
手法電子線結晶学 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8.0 Å
データ登録者Abe K / Tani K / Friedrich T / Fujiyoshi Y
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2012
タイトル: Cryo-EM structure of gastric H+,K+-ATPase with a single occupied cation-binding site.
著者: Kazuhiro Abe / Kazutoshi Tani / Thomas Friedrich / Yoshinori Fujiyoshi /
要旨: Gastric H(+),K(+)-ATPase is responsible for gastric acid secretion. ATP-driven H(+) uptake into the stomach is efficiently accomplished by the exchange of an equal amount of K(+), resulting in a ...Gastric H(+),K(+)-ATPase is responsible for gastric acid secretion. ATP-driven H(+) uptake into the stomach is efficiently accomplished by the exchange of an equal amount of K(+), resulting in a luminal pH close to 1. Because of the limited free energy available for ATP hydrolysis, the stoichiometry of transported cations is thought to vary from 2H(+)/2K(+) to 1H(+)/1K(+) per hydrolysis of one ATP molecule as the luminal pH decreases, although direct evidence for this hypothesis has remained elusive. Here, we show, using the phosphate analog aluminum fluoride (AlF) and a K(+) congener (Rb(+)), the 8-Å resolution structure of H(+),K(+)-ATPase in the transition state of dephosphorylation, (Rb(+))E2~AlF, which is distinct from the preceding Rb(+)-free E2P state. A strong density located in the transmembrane cation-binding site of (Rb(+))E2~AlF highly likely represents a single bound Rb(+) ion, which is clearly different from the Rb(+)-free E2AlF or K(+)-bound (K(+))E2~AlF structures. Measurement of radioactive (86)Rb(+) binding suggests that the binding stoichiometry varies depending on the pH, and approximately half of the amount of Rb(+) is bound under acidic crystallization conditions compared with at a neutral pH. These data represent structural and biochemical evidence for the 1H(+)/1K(+)/1ATP transport mode of H(+),K(+)-ATPase, which is a prerequisite for generation of the 10(6)-fold proton gradient in terms of thermodynamics. Together with the released E2P-stabilizing interaction between the β subunit's N terminus and the P domain observed in the (Rb(+))E2~AlF structure, we propose a refined vectorial transport model of H(+),K(+)-ATPase, which must prevail against the highly acidic state of the gastric lumen.
履歴
登録2012年10月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2012年11月14日-
マップ公開2012年11月14日-
更新2012年11月14日-
現状2012年11月14日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 1.2
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 1.2
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-2yn9
  • 表面レベル: 1.2
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-2yn9
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

EMD-2219.jpg

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_2219.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 2.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of H+,K+-ATPase with Rb+
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)X (Row.)Y (Col.)
2 Å/pix.
x 161 pix.
= 322. Å		1.84 Å/pix.
x 73 pix.
= 134.561 Å		1.96 Å/pix.
x 61 pix.
= 119.456 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

ボクセルのサイズX: 1.8433 Å / Y: 1.9583 Å / Z: 2 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 1.2 / ムービー #1: 1.2
最小 - 最大-4.47049999 - 6.63910007
平均 (標準偏差)-0.00531801 (±0.99277723)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderYXZ
Origin-36-30-80
サイズ7361161
Spacing6173161
セルA: 134.5609 Å / B: 119.4563 Å / C: 322.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.8433013698631.95829508196722
M x/y/z7361161
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z134.561119.456322.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-36-30-80
NX/NY/NZ7361161
MAP C/R/S213
start NC/NR/NS-30-36-80
NC/NR/NS6173161
D min/max/mean-4.4706.639-0.005

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : H+,K+-ATPase bound with Rb+

全体名称: H+,K+-ATPase bound with Rb+
要素
  • 試料: H+,K+-ATPase bound with Rb+
  • タンパク質・ペプチド: POTASSIUM-TRANSPORTING ATPASE

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超分子 #1000: H+,K+-ATPase bound with Rb+

超分子名称: H+,K+-ATPase bound with Rb+ / タイプ: sample / ID: 1000 / 集合状態: One alpha and one beta chain of HK-ATPase / Number unique components: 1
分子量理論値: 150 KDa

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分子 #1: POTASSIUM-TRANSPORTING ATPASE

分子名称: POTASSIUM-TRANSPORTING ATPASE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 集合状態: Dimer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ) / 別称: Pig / 組織: Stomach / 細胞中の位置: Plasma membrane
分子量理論値: 150 KDa
配列GO: ATP biosynthetic process / InterPro: P-type ATPase, A domain superfamily

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析電子線結晶学
試料の集合状態2D array

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試料調製

濃度8 mg/mL
緩衝液pH: 4.8
詳細: 20mM propionate, 1mM ADP, 3mM DTT,pH 4.8-4.9 adjusted by Tris, 1mM MgCl2, 1mM AlCl3, 4mM NaF, 10mM RbCl
グリッド詳細: molybdenum grid with thin carbon support
凍結凍結剤: NITROGEN / 装置: LEICA KF80
詳細: Vitrification carried out in cold room at 4 degrees Celsius
詳細Crystals grown in dialysis
結晶化詳細: Crystals grown in dialysis

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL KYOTO-3000SFF
日付2010年3月23日
撮影カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: ZEISS SCAI / デジタル化 - サンプリング間隔: 7 µm / 実像数: 248 / ビット/ピクセル: 12
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 39500 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 1.6 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.48 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.83 µm / 倍率（公称値）: 40000
試料ステージ試料ホルダー: Helium cooled / 試料ホルダーモデル: JEOL / Tilt angle min: -60 / Tilt angle max: 60 / Tilt series - Axis1 - Min angle: -60 ° / Tilt series - Axis1 - Max angle: 60 °

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画像解析

詳細Images were processed using MRC suite.
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 8.0 Å / ソフトウェア - 名称: MRC
結晶パラメータ単位格子 - A: 141.0 Å / 単位格子 - B: 110.6 Å / 単位格子 - C: 320.0 Å / 単位格子 - γ: 90.0 ° / 単位格子 - α: 90.0 ° / 単位格子 - β: 90.0 ° / 面群: P 2 21 21
CTF補正詳細: Each image

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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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