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- EMDB-14117: Inward-facing NPA bound form of auxin transporter PIN8 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-14117
タイトルInward-facing NPA bound form of auxin transporter PIN8
マップデータ
試料
  • 複合体: NPA-form of PIN8
    • タンパク質・ペプチド: Auxin efflux carrier component 8
  • リガンド: 2-(naphthalen-1-ylcarbamoyl)benzoic acid
  • リガンド: 1,2-DILINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: water
機能・相同性
機能・相同性情報


auxin export across the plasma membrane / pollen development / auxin-activated signaling pathway / endoplasmic reticulum membrane / endoplasmic reticulum / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Membrane transport protein / Auxin efflux carrier, plant type / Membrane transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Auxin efflux carrier component 8
類似検索 - 構成要素
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.44 Å
データ登録者Ung KL / Winkler MBL / Dedic E / Stokes DL / Pedersen BP
資金援助European Union, 1件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)101000936European Union
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Structures and mechanism of the plant PIN-FORMED auxin transporter.
著者: Kien Lam Ung / Mikael Winkler / Lukas Schulz / Martina Kolb / Dorina P Janacek / Emil Dedic / David L Stokes / Ulrich Z Hammes / Bjørn Panyella Pedersen /
要旨: Auxins are hormones that have central roles and control nearly all aspects of growth and development in plants. The proteins in the PIN-FORMED (PIN) family (also known as the auxin efflux carrier ...Auxins are hormones that have central roles and control nearly all aspects of growth and development in plants. The proteins in the PIN-FORMED (PIN) family (also known as the auxin efflux carrier family) are key participants in this process and control auxin export from the cytosol to the extracellular space. Owing to a lack of structural and biochemical data, the molecular mechanism of PIN-mediated auxin transport is not understood. Here we present biophysical analysis together with three structures of Arabidopsis thaliana PIN8: two outward-facing conformations with and without auxin, and one inward-facing conformation bound to the herbicide naphthylphthalamic acid. The structure forms a homodimer, with each monomer divided into a transport and scaffold domain with a clearly defined auxin binding site. Next to the binding site, a proline-proline crossover is a pivot point for structural changes associated with transport, which we show to be independent of proton and ion gradients and probably driven by the negative charge of the auxin. The structures and biochemical data reveal an elevator-type transport mechanism reminiscent of bile acid/sodium symporters, bicarbonate/sodium symporters and sodium/proton antiporters. Our results provide a comprehensive molecular model for auxin recognition and transport by PINs, link and expand on a well-known conceptual framework for transport, and explain a central mechanism of polar auxin transport, a core feature of plant physiology, growth and development.
履歴
登録2022年1月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年7月6日-
マップ公開2022年7月6日-
更新2022年9月28日-
現状2022年9月28日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_14117.png

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_14117.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 34.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.294 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.28
最小 - 最大-1.3408047 - 1.8188517
平均 (標準偏差)0.00046474155 (±0.039535314)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ208208208
Spacing208208208
セルA=B=C: 269.152 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_14117_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_14117_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_14117_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : NPA-form of PIN8

全体名称: NPA-form of PIN8
要素
  • 複合体: NPA-form of PIN8
    • タンパク質・ペプチド: Auxin efflux carrier component 8
  • リガンド: 2-(naphthalen-1-ylcarbamoyl)benzoic acid
  • リガンド: 1,2-DILINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: water

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超分子 #1: NPA-form of PIN8

超分子名称: NPA-form of PIN8 / タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 / 詳細: dimer form of PIN8
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量理論値: 81 KDa

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分子 #1: Auxin efflux carrier component 8

分子名称: Auxin efflux carrier component 8 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
分子量理論値: 41.541039 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列: MGISWLDIYH VVSATVPLYV SMTLGFLSAR HLKLFSPEQC AGINKFVAKF SIPLLSFQII SENNPFKMSP KLILSDILQK FLVVVVLAM VLRFWHPTGG RGGKLGWVIT GLSISVLPNT LILGMPILSA IYGDEAASIL EQIVVLQSLI WYTILLFLFE L NAARALPS ...文字列:
MGISWLDIYH VVSATVPLYV SMTLGFLSAR HLKLFSPEQC AGINKFVAKF SIPLLSFQII SENNPFKMSP KLILSDILQK FLVVVVLAM VLRFWHPTGG RGGKLGWVIT GLSISVLPNT LILGMPILSA IYGDEAASIL EQIVVLQSLI WYTILLFLFE L NAARALPS SGASLEHTGN DQEEANIEDE PKEEEDEEEV AIVRTRSVGT MKILLKAWRK LIINPNTYAT LIGIIWATLH FR LGWNLPE MIDKSIHLLS DGGLGMAMFS LGLFMASQSS IIACGTKMAI ITMLLKFVLG PALMIASAYC IRLKSTLFKV AIL QAALPQ GVVPFVFAKE YNLHPEIIST GVIFGMLIAL PTTLAYYFLL DLPGENLYFQ

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分子 #2: 2-(naphthalen-1-ylcarbamoyl)benzoic acid

分子名称: 2-(naphthalen-1-ylcarbamoyl)benzoic acid / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: E7O
分子量理論値: 291.301 Da
Chemical component information

ChemComp-E7O:
2-(naphthalen-1-ylcarbamoyl)benzoic acid / NPA

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分子 #3: 1,2-DILINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DILINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: DLP
分子量理論値: 782.082 Da
Chemical component information

ChemComp-DLP:
1,2-DILINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 62 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度10 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMC4H11NO3Tris
150.0 mMNaClsodium chloride
0.5 mMC10H16N2O8EDTA
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 20.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 詳細: The grid was glow-discharge at 15 mA
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Wait 4 seconds after sample loading, Blotting time 4 seconds with blotting force of -1 before plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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 BIOQUANTUM (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 / デジタル化 - サンプリング間隔: 5.0 µm / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 14500 / 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 130000
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

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3345146
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2.0) / ソフトウェア - 詳細: cryosparc-live
詳細: CTF amplitude correction was performed following motion correction using cryosparc-live
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: RoseTTAfold model (Baek et al.,2021) / 詳細: Sequence used: UniProt Q9LFP6
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.44 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2.0) / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform refinement job / 使用した粒子像数: 77608
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2.0) / ソフトウェア - 詳細: ab initio job / 詳細: Cryosparc ab initio
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2.0) / ソフトウェア - 詳細: non-uniform refinement job / 詳細: Cryosparc NU refinement
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2.0) / ソフトウェア - 詳細: Heterogenous Refinement Job
FSC曲線 (解像度の算出)

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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://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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 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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