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タイトルMolecular mechanism underlying regulation of Arabidopsis CLCa transporter by nucleotides and phospholipids.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 14, Issue 1, Page 4879, Year 2023
掲載日2023年8月12日
著者Zhao Yang / Xue Zhang / Shiwei Ye / Jingtao Zheng / Xiaowei Huang / Fang Yu / Zhenguo Chen / Shiqing Cai / Peng Zhang /
PubMed 要旨Chloride channels (CLCs) transport anion across membrane to regulate ion homeostasis and acidification of intracellular organelles, and are divided into anion channels and anion/proton antiporters. ...Chloride channels (CLCs) transport anion across membrane to regulate ion homeostasis and acidification of intracellular organelles, and are divided into anion channels and anion/proton antiporters. Arabidopsis thaliana CLCa (AtCLCa) transporter localizes to the tonoplast which imports NO and to a less extent Cl from cytoplasm. The activity of AtCLCa and many other CLCs is regulated by nucleotides and phospholipids, however, the molecular mechanism remains unclear. Here we determine the cryo-EM structures of AtCLCa bound with NO and Cl, respectively. Both structures are captured in ATP and PI(4,5)P bound conformation. Structural and electrophysiological analyses reveal a previously unidentified N-terminal β-hairpin that is stabilized by ATP binding to block the anion transport pathway, thereby inhibiting the AtCLCa activity. While AMP loses the inhibition capacity due to lack of the β/γ- phosphates required for β-hairpin stabilization. This well explains how AtCLCa senses the ATP/AMP status to regulate the physiological nitrogen-carbon balance. Our data further show that PI(4,5)P or PI(3,5)P binds to the AtCLCa dimer interface and occupies the proton-exit pathway, which may help to understand the inhibition of AtCLCa by phospholipids to facilitate guard cell vacuole acidification and stomatal closure. In a word, our work suggests the regulatory mechanism of AtCLCa by nucleotides and phospholipids under certain physiological scenarios and provides new insights for future study of CLCs.
リンクNat Commun / PubMed:37573431 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.96 - 3.16 Å
構造データ

35299

8iab

EMDB-35299, PDB-8iab:
The Arabidopsis CLCa transporter bound with chloride, ATP and PIP2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.96 Å

35300

8iad

EMDB-35300, PDB-8iad:
The Arabidopsis CLCa transporter bound with nitrate, ATP and PIP2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.16 Å

化合物

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

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 / 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

ChemComp-CL:
Unknown entry / クロリド

ChemComp-NO3:
NITRATE ION

由来
  • arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Transporter / ATP / PIP2

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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://pdbjlvh1.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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