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タイトルA Na pump with reduced stoichiometry is up-regulated by brine shrimp in extreme salinities.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 120, Issue 52, Page e2313999120, Year 2023
掲載日2023年12月26日
著者Pablo Artigas / Dylan J Meyer / Victoria C Young / Kerri Spontarelli / Jessica Eastman / Evan Strandquist / Huan Rui / Benoît Roux / Matthew A Birk / Hanayo Nakanishi / Kazuhiro Abe / Craig Gatto /
PubMed 要旨Brine shrimp () are the only animals to thrive at sodium concentrations above 4 M. Salt excretion is powered by the Na,K-ATPase (NKA), a heterodimeric (αβ) pump that usually exports 3Na in exchange ...Brine shrimp () are the only animals to thrive at sodium concentrations above 4 M. Salt excretion is powered by the Na,K-ATPase (NKA), a heterodimeric (αβ) pump that usually exports 3Na in exchange for 2 K per hydrolyzed ATP. express several NKA catalytic α-subunit subtypes. High-salinity adaptation increases abundance of α2, an isoform that contains two lysines (Lys308 and Lys758 in transmembrane segments TM4 and TM5, respectively) at positions where canonical NKAs have asparagines ( α1's Asn333 and Asn785). Using de novo transcriptome assembly and qPCR, we found that express two salinity-independent canonical α subunits (α1 and α3), as well as two β variants, in addition to the salinity-controlled α2. These β subunits permitted heterologous expression of the α2 pump and determination of its CryoEM structure in a closed, ion-free conformation, showing Lys758 residing within the ion-binding cavity. We used electrophysiology to characterize the function of α2 pumps and compared it to that of α1 (and its α2-mimicking single- and double-lysine substitutions). The double substitution N333K/N785K confers α2-like characteristics to α1, and mutant cycle analysis reveals energetic coupling between these two residues, illustrating how α2's Lys308 helps to maintain high affinity for external K when Lys758 occupies an ion-binding site. By measuring uptake under voltage clamp of the K-congener Rb, we prove that double-lysine-substituted pumps transport 2Na and 1 K per catalytic cycle. Our results show how the two lysines contribute to generate a pump with reduced stoichiometry allowing to maintain steeper Na gradients in hypersaline environments.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:38079564 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.44 Å
構造データ

36794

8k1l

EMDB-36794, PDB-8k1l:
Cryo-EM structure of Na+,K+-ATPase alpha2 from Artemia salina in cation-free E2P form
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.44 Å

化合物

ChemComp-ALF:
TETRAFLUOROALUMINATE ION / テトラフルオロアルミナ-ト

由来
  • artemia salina (甲殻類)
キーワードTRANSPORT PROTEIN (運搬体タンパク質) / P-type ATPase / sodium pump / membrane protein (膜タンパク質) / transporter (運搬体タンパク質)

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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