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- EMDB-31986: Cryo-EM structure of the hexameric plasma membrane H+-ATPase in t... -

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登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-31986
タイトルCryo-EM structure of the hexameric plasma membrane H+-ATPase in the autoinhibited state (pH 7.4, C1 symmetry)
マップデータ
試料
  • 複合体: Plasma membrane ATPase 1
    • タンパク質・ペプチド: Plasma membrane ATPase 1
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: SPHINGOSINE
キーワードP type ATPase / plasma membrane H+-ATPase / hexamer / TRANSLOCASE
機能・相同性
機能・相同性情報


P-type H+-exporting transporter / eisosome / proton export across plasma membrane / proteasome storage granule assembly / P-type proton-exporting transporter activity / positive regulation of TORC1 signaling / proton transmembrane transport / regulation of intracellular pH / transmembrane transport / membrane raft ...P-type H+-exporting transporter / eisosome / proton export across plasma membrane / proteasome storage granule assembly / P-type proton-exporting transporter activity / positive regulation of TORC1 signaling / proton transmembrane transport / regulation of intracellular pH / transmembrane transport / membrane raft / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / ATP binding / metal ion binding / plasma membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
P-type ATPase, subfamily IIIA / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation-transporting P-type ATPase, N-terminal / Cation transporter/ATPase, N-terminus / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily ...P-type ATPase, subfamily IIIA / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation-transporting P-type ATPase, N-terminal / Cation transporter/ATPase, N-terminus / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily / P-type ATPase / P-type ATPase, transmembrane domain superfamily / haloacid dehalogenase-like hydrolase / HAD superfamily / HAD-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Plasma membrane ATPase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Zhao P / Zhao C
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32171212 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Structure and activation mechanism of the hexameric plasma membrane H-ATPase.
著者: Peng Zhao / Chaoran Zhao / Dandan Chen / Caihong Yun / Huilin Li / Lin Bai /
要旨: The S. cerevisiae plasma membrane H-ATPase, Pma1, is a P3A-type ATPase and the primary protein component of the membrane compartment of Pma1 (MCP). Like other plasma membrane H-ATPases, Pma1 ...The S. cerevisiae plasma membrane H-ATPase, Pma1, is a P3A-type ATPase and the primary protein component of the membrane compartment of Pma1 (MCP). Like other plasma membrane H-ATPases, Pma1 assembles and functions as a hexamer, a property unique to this subfamily among the larger family of P-type ATPases. It has been unclear how Pma1 organizes the yeast membrane into MCP microdomains, or why it is that Pma1 needs to assemble into a hexamer to establish the membrane electrochemical proton gradient. Here we report a high-resolution cryo-EM study of native Pma1 hexamers embedded in endogenous lipids. Remarkably, we found that the Pma1 hexamer encircles a liquid-crystalline membrane domain composed of 57 ordered lipid molecules. The Pma1-encircled lipid patch structure likely serves as the building block of the MCP. At pH 7.4, the carboxyl-terminal regulatory α-helix binds to the phosphorylation domains of two neighboring Pma1 subunits, locking the hexamer in the autoinhibited state. The regulatory helix becomes disordered at lower pH, leading to activation of the Pma1 hexamer. The activation process is accompanied by a 6.7 Å downward shift and a 40° rotation of transmembrane helices 1 and 2 that line the proton translocation path. The conformational changes have enabled us to propose a detailed mechanism for ATP-hydrolysis-driven proton pumping across the plasma membrane. Our structures will facilitate the development of antifungal drugs that target this essential protein.
履歴
登録2021年9月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年11月24日-
マップ公開2021年11月24日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.019
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.019
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7vh5
  • 表面レベル: 0.019
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_31986.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_31986.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 308.7 Å		1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 308.7 Å		1.03 Å/pix.
x 300 pix.
= 308.7 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.029 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.019 / ムービー #1: 0.019
最小 - 最大-0.11024213 - 0.18516795
平均 (標準偏差)0.0004131027 (±0.0055025974)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 308.7 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0291.0291.029
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z308.700308.700308.700
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ200200200
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.1100.1850.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Plasma membrane ATPase 1

全体名称: Plasma membrane ATPase 1
要素
  • 複合体: Plasma membrane ATPase 1
    • タンパク質・ペプチド: Plasma membrane ATPase 1
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: SPHINGOSINE

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超分子 #1: Plasma membrane ATPase 1

超分子名称: Plasma membrane ATPase 1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量理論値: 99.6 kDa/nm

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分子 #1: Plasma membrane ATPase 1

分子名称: Plasma membrane ATPase 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: P-type H+-exporting transporter
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c
分子量理論値: 99.714023 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列: MTDTSSSSSS SSASSVSAHQ PTQEKPAKTY DDAASESSDD DDIDALIEEL QSNHGVDDED SDNDGPVAAG EARPVPEEYL QTDPSYGLT SDEVLKRRKK YGLNQMADEK ESLVVKFVMF FVGPIQFVME AAAILAAGLS DWVDFGVICG LLMLNAGVGF V QEFQAGSI ...文字列:
MTDTSSSSSS SSASSVSAHQ PTQEKPAKTY DDAASESSDD DDIDALIEEL QSNHGVDDED SDNDGPVAAG EARPVPEEYL QTDPSYGLT SDEVLKRRKK YGLNQMADEK ESLVVKFVMF FVGPIQFVME AAAILAAGLS DWVDFGVICG LLMLNAGVGF V QEFQAGSI VDELKKTLAN TAVVIRDGQL VEIPANEVVP GDILQLEDGT VIPTDGRIVT EDCFLQIDQS AITGESLAVD KH YGDQTFS SSTVKRGEGF MVVTATGDNT FVGRAAALVN KAAGGQGHFT EVLNGIGIIL LVLVIATLLL VWTACFYRTN GIV RILRYT LGITIIGVPV GLPAVVTTTM AVGAAYLAKK QAIVQKLSAI ESLAGVEILC SDKTGTLTKN KLSLHEPYTV EGVS PDDLM LTACLAASRK KKGLDAIDKA FLKSLKQYPK AKDALTKYKV LEFHPFDPVS KKVTAVVESP EGERIVCVKG APLFV LKTV EEDHPIPEDV HENYENKVAE LASRGFRALG VARKRGEGHW EILGVMPCMD PPRDDTAQTV SEARHLGLRV KMLTGD AVG IAKETCRQLG LGTNIYNAER LGLGGGGDMP GSELADFVEN ADGFAEVFPQ HKYRVVEILQ NRGYLVAMTG DGVNDAP SL KKADTGIAVE GATDAARSAA DIVFLAPGLS AIIDALKTSR QIFHRMYSYV VYRIALSLHL EIFLGLWIAI LDNSLDID L IVFIAIFADV ATLAIAYDNA PYSPKPVKWN LPRLWGMSII LGIVLAIGSW ITLTTMFLPK GGIIQNFGAM NGIMFLQIS LTENWLIFIT RAAGPFWSSI PSWQLAGAVF AVDIIATMFT LFGWWSENWT DIVTVVRVWI WSIGIFCVLG GFYYEMSTSE AFDRLMNGK PMKEKKSTRS VEDFMAAMQR VSTQHEKET

UniProtKB: Plasma membrane ATPase 1

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分子 #2: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...

分子名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 51 / 式: POV
分子量理論値: 760.076 Da
Chemical component information

ChemComp-POV:
(2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / リン脂質*YM

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分子 #3: SPHINGOSINE

分子名称: SPHINGOSINE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: SPH
分子量理論値: 299.492 Da
Chemical component information

ChemComp-SPH:
SPHINGOSINE

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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

緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 1.6 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 179392
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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://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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