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タイトルA subgroup of light-driven sodium pumps with an additional Schiff base counterion.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 15, Issue 1, Page 3119, Year 2024
掲載日2024年4月10日
著者E Podoliak / G H U Lamm / E Marin / A V Schellbach / D A Fedotov / A Stetsenko / M Asido / N Maliar / G Bourenkov / T Balandin / C Baeken / R Astashkin / T R Schneider / A Bateman / J Wachtveitl / I Schapiro / V Busskamp / A Guskov / V Gordeliy / A Alekseev / K Kovalev /
PubMed 要旨Light-driven sodium pumps (NaRs) are unique ion-transporting microbial rhodopsins. The major group of NaRs is characterized by an NDQ motif and has two aspartic acid residues in the central region ...Light-driven sodium pumps (NaRs) are unique ion-transporting microbial rhodopsins. The major group of NaRs is characterized by an NDQ motif and has two aspartic acid residues in the central region essential for sodium transport. Here we identify a subgroup of the NDQ rhodopsins bearing an additional glutamic acid residue in the close vicinity to the retinal Schiff base. We thoroughly characterize a member of this subgroup, namely the protein ErNaR from Erythrobacter sp. HL-111 and show that the additional glutamic acid results in almost complete loss of pH sensitivity for sodium-pumping activity, which is in contrast to previously studied NaRs. ErNaR is capable of transporting sodium efficiently even at acidic pH levels. X-ray crystallography and single particle cryo-electron microscopy reveal that the additional glutamic acid residue mediates the connection between the other two Schiff base counterions and strongly interacts with the aspartic acid of the characteristic NDQ motif. Hence, it reduces its pKa. Our findings shed light on a subgroup of NaRs and might serve as a basis for their rational optimization for optogenetics.
リンクNat Commun / PubMed:38600129 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度1.7 - 2.63 Å
構造データ

18609

8qqz

EMDB-18609, PDB-8qqz:
Cryo-EM structure of the light-driven sodium pump ErNaR in the pentameric form at pH 8.0
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.63 Å

18610

8qr0

EMDB-18610, PDB-8qr0:
Cryo-EM structure of the light-driven sodium pump ErNaR in the pentameric form at pH 4.3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.5 Å

PDB-8qle:
Crystal structure of the light-driven sodium pump ErNaR in the monomeric form at pH 4.6
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.7 Å

PDB-8qlf:
Crystal structure of the light-driven sodium pump ErNaR in the monomeric form at pH 8.8
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.71 Å

化合物

ChemComp-LFA:
EICOSANE / イコサン / エイコサン

ChemComp-OLA:
OLEIC ACID / オレイン酸 / オレイン酸

ChemComp-HOH:
WATER / 水

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド / 可溶化剤*YM

由来
  • erythrobacter (バクテリア)
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / retinal (レチナール) / ion transport / rhodopsin (ロドプシン) / photocycle / sodium transport

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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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