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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-12184 | ||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM Structure of KdpFABC in E2Pi state with MgF4 | ||||||||||||
マップデータ | non-linear refinement by cryoSPARC | ||||||||||||
試料 |
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キーワード | P-type ATPase / ATP-dependent potassium pump / MEMBRANE PROTEIN | ||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 P-type K+ transporter / P-type potassium transmembrane transporter activity / potassium:proton antiporter complex / potassium ion-transporting ATPase complex / monoatomic cation transmembrane transport / potassium ion binding / potassium ion transmembrane transport / potassium ion transport / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity ...P-type K+ transporter / P-type potassium transmembrane transporter activity / potassium:proton antiporter complex / potassium ion-transporting ATPase complex / monoatomic cation transmembrane transport / potassium ion binding / potassium ion transmembrane transport / potassium ion transport / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | Escherichia coli K-12 (大腸菌) | ||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Sweet ME / Larsen C | ||||||||||||
資金援助 | 米国, デンマーク, 3件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2021 タイトル: Structural basis for potassium transport in prokaryotes by KdpFABC. 著者: Marie E Sweet / Casper Larsen / Xihui Zhang / Michael Schlame / Bjørn P Pedersen / David L Stokes / 要旨: KdpFABC is an oligomeric K transport complex in prokaryotes that maintains ionic homeostasis under stress conditions. The complex comprises a channel-like subunit (KdpA) from the superfamily of K ...KdpFABC is an oligomeric K transport complex in prokaryotes that maintains ionic homeostasis under stress conditions. The complex comprises a channel-like subunit (KdpA) from the superfamily of K transporters and a pump-like subunit (KdpB) from the superfamily of P-type ATPases. Recent structural work has defined the architecture and generated contradictory hypotheses for the transport mechanism. Here, we use substrate analogs to stabilize four key intermediates in the reaction cycle and determine the corresponding structures by cryogenic electron microscopy. We find that KdpB undergoes conformational changes consistent with other representatives from the P-type superfamily, whereas KdpA, KdpC, and KdpF remain static. We observe a series of spherical densities that we assign as K or water and which define a pathway for K transport. This pathway runs through an intramembrane tunnel in KdpA and delivers ions to sites in the membrane domain of KdpB. Our structures suggest a mechanism where ATP hydrolysis is coupled to K transfer between alternative sites in KdpB, ultimately reaching a low-affinity site where a water-filled pathway allows release of K to the cytoplasm. | ||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_12184.map.gz | 118 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-12184-v30.xml emd-12184.xml | 27.5 KB 27.5 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_12184_fsc.xml | 11.2 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_12184.png | 94.2 KB | ||
マスクデータ | emd_12184_msk_1.map | 125 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-12184.cif.gz | 8.2 KB | ||
その他 | emd_12184_half_map_1.map.gz emd_12184_half_map_2.map.gz | 115.9 MB 115.9 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-12184 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-12184 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_12184_validation.pdf.gz | 942.9 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_12184_full_validation.pdf.gz | 942.5 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_12184_validation.xml.gz | 19.1 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_12184_validation.cif.gz | 24.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-12184 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-12184 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_12184.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | non-linear refinement by cryoSPARC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.059 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_12184_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half map B from cryoSPARC refinement
ファイル | emd_12184_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map B from cryoSPARC refinement | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half map A from cryoSPARC refinement
ファイル | emd_12184_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map A from cryoSPARC refinement | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
+全体 : KdpFABC in E2Pi state with MgF4
+超分子 #1: KdpFABC in E2Pi state with MgF4
+分子 #1: Potassium-transporting ATPase potassium-binding subunit
+分子 #2: Potassium-transporting ATPase ATP-binding subunit
+分子 #3: Potassium-transporting ATPase KdpC subunit
+分子 #4: Potassium-transporting ATPase KdpF subunit
+分子 #5: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY...
+分子 #6: (2R)-3-(((2-aminoethoxy)(hydroxy)phosphoryl)oxy)-2-(palmitoyloxy)...
+分子 #7: MAGNESIUM ION
+分子 #8: TETRAFLUOROMAGNESATE(2-)
+分子 #9: water
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 4.5 mg/mL | |||||||||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.5 構成要素:
詳細: A 10x stock solution of MgF4 was added to the protein mixture containing all other buffer components to produce final concentrations 1 mM MgCl2 and 10 mM NaF. | |||||||||||||||||||||
グリッド | モデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 支持フィルム - Film thickness: 50 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 120 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR 詳細: PELCO easiGlow Glow Discharge Cleaning System used for glow discharge with default settings. | |||||||||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV 詳細: 3 uL of protein mixture applied to grid. Blot time 4 seconds, blot force 0, no wait before plunging.. | |||||||||||||||||||||
詳細 | DM-solublized KdpFABC complex purified through SEC the same day as grid freezing. Peak fraction diluted to 4.5 mg/mL and complexed with MgF4 solution for 1 hr at room temperature prior to application to grid. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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温度 | 最低: 77.0 K / 最高: 77.0 K |
特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2391 / 平均露光時間: 2.7 sec. / 平均電子線量: 60.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 81000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |