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- EMDB-32955: Cryo-EM structure of non gastric H,K-ATPase alpha2 K794S in (2K+)... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-32955
タイトルCryo-EM structure of non gastric H,K-ATPase alpha2 K794S in (2K+)E2-AlF state
マップデータ
試料
  • 複合体: non gastric H,K-ATPase
    • タンパク質・ペプチド: Potassium-transporting ATPase alpha chain 2
    • タンパク質・ペプチド: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water
機能・相同性
機能・相同性情報


Basigin interactions / H+/K+-exchanging ATPase / Ion transport by P-type ATPases / Na+/K+-exchanging ATPase / P-type potassium:proton transporter activity / positive regulation of sodium ion export across plasma membrane / positive regulation of potassium ion import across plasma membrane / metal ion transport / P-type sodium:potassium-exchanging transporter activity / sodium:potassium-exchanging ATPase complex ...Basigin interactions / H+/K+-exchanging ATPase / Ion transport by P-type ATPases / Na+/K+-exchanging ATPase / P-type potassium:proton transporter activity / positive regulation of sodium ion export across plasma membrane / positive regulation of potassium ion import across plasma membrane / metal ion transport / P-type sodium:potassium-exchanging transporter activity / sodium:potassium-exchanging ATPase complex / membrane repolarization / regulation of pH / sodium ion export across plasma membrane / intracellular potassium ion homeostasis / regulation of calcium ion transmembrane transport / potassium ion homeostasis / intracellular sodium ion homeostasis / regulation of cardiac muscle contraction by calcium ion signaling / response to metal ion / relaxation of cardiac muscle / Ion homeostasis / sodium ion transport / organelle membrane / potassium ion import across plasma membrane / monoatomic cation transmembrane transport / ATPase activator activity / blastocyst development / intercalated disc / lateral plasma membrane / sperm flagellum / sodium ion transmembrane transport / cardiac muscle contraction / ATP metabolic process / T-tubule / proton transmembrane transport / protein localization to plasma membrane / potassium ion transport / caveola / response to organic cyclic compound / sarcolemma / intracellular calcium ion homeostasis / ATPase binding / protein-macromolecule adaptor activity / regulation of gene expression / basolateral plasma membrane / response to hypoxia / cell adhesion / protein stabilization / protein heterodimerization activity / apical plasma membrane / innate immune response / protein kinase binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / membrane / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta superfamily / : / Sodium / potassium ATPase beta chain / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 1. / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 2. / P-type ATPase subfamily IIC, subunit alpha / Cation-transporting P-type ATPase, C-terminal / Cation transporting ATPase, C-terminus / Cation transporter/ATPase, N-terminus ...Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta superfamily / : / Sodium / potassium ATPase beta chain / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 1. / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 2. / P-type ATPase subfamily IIC, subunit alpha / Cation-transporting P-type ATPase, C-terminal / Cation transporting ATPase, C-terminus / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation-transporting P-type ATPase, N-terminal / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation transport ATPase (P-type) / 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
Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1 / Potassium-transporting ATPase alpha chain 2
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Nakanishi H / Abe K
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)21H02426 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structure and function of H/K pump mutants reveal Na/K pump mechanisms.
著者: Victoria C Young / Hanayo Nakanishi / Dylan J Meyer / Tomohiro Nishizawa / Atsunori Oshima / Pablo Artigas / Kazuhiro Abe /
要旨: Ion-transport mechanisms evolve by changing ion-selectivity, such as switching from Na to H selectivity in secondary-active transporters or P-type-ATPases. Here we study primary-active transport via ...Ion-transport mechanisms evolve by changing ion-selectivity, such as switching from Na to H selectivity in secondary-active transporters or P-type-ATPases. Here we study primary-active transport via P-type ATPases using functional and structural analyses to demonstrate that four simultaneous residue substitutions transform the non-gastric H/K pump, a strict H-dependent electroneutral P-type ATPase, into a bona fide Na-dependent electrogenic Na/K pump. Conversion of a H-dependent primary-active transporter into a Na-dependent one provides a prototype for similar studies of ion-transport proteins. Moreover, we solve the structures of the wild-type non-gastric H/K pump, a suitable drug target to treat cystic fibrosis, and of its Na/K pump-mimicking mutant in two major conformations, providing insight on how Na binding drives a concerted mechanism leading to Na/K pump phosphorylation.
履歴
登録2022年2月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年10月5日-
マップ公開2022年10月5日-
更新2022年10月5日-
現状2022年10月5日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_32955.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_32955.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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.)
0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 212.48 Å		0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 212.48 Å		0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 212.48 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: 0.83 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: 0.0116
最小 - 最大-0.08983589 - 0.13644484
平均 (標準偏差)4.4567056e-05 (±0.0037274472)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 212.48 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_32955_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)

-
ハーフマップ: #2

ファイルemd_32955_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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_32955_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 : non gastric H,K-ATPase

全体名称: non gastric H,K-ATPase
要素
  • 複合体: non gastric H,K-ATPase
    • タンパク質・ペプチド: Potassium-transporting ATPase alpha chain 2
    • タンパク質・ペプチド: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water

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超分子 #1: non gastric H,K-ATPase

超分子名称: non gastric H,K-ATPase / タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量実験値: 150 kDa/nm

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分子 #1: Potassium-transporting ATPase alpha chain 2

分子名称: Potassium-transporting ATPase alpha chain 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: H+/K+-exchanging ATPase
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 109.042586 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GMDLDDHRLS NTELEQKYGT NIIQGLSSVR ATELLARDGP NTLTPPKQTP EIIKFLKQMV GGFSILLWIG AALCWIAFVI QYVNNSASL DNVYLGAILV LVVILTGIFA YYQEAKSTNI MASFSKMIPQ QALVIRDAEK KVISAEQLVV GDVVEIKGGD Q IPADIRLV ...文字列:
GMDLDDHRLS NTELEQKYGT NIIQGLSSVR ATELLARDGP NTLTPPKQTP EIIKFLKQMV GGFSILLWIG AALCWIAFVI QYVNNSASL DNVYLGAILV LVVILTGIFA YYQEAKSTNI MASFSKMIPQ QALVIRDAEK KVISAEQLVV GDVVEIKGGD Q IPADIRLV FSQGCKVDNS SLTGESEPQA RSTEFTHENP LETKNIGFYS TTCLEGTATG IVINTGDRTI IGRIASLASG VG SEKTPIA IEIEHFVHIV AGVAVSIGII FFITAVCMKY YVLDAIIFLI SIIVANVPEG LLATVTVTLS LTAKRMAKKN CLV KNLEAV ETLGSTSIIC SDKTGTLTQN RMTVAHLWFD NQIFVADTSE NQTKQAFDQS SGTWASLSKI ITLCNRAEFR PGQE SVPIM KRTVVGDASE TALLKFSEVI LGDVMGIRKR NHKVAEIPFN STNKFQLSIH ETEDPNNKRF LVVMKGAPER ILEKC STIM INGQEQPLDK SSADSFHTAY MELGGLGERV LGFCHLYLPA EQFPQSYIFD VDSVNFPTSN FCFVGLLSMI DPPRST VPD AVSKCRSAGI KVIMVTGDHP ITAKAIAKSV GIISANNETV EDIAKRRNIA VEQVNKREAK AAVVTGMELK DMTPEQL DE LLTNYQEIVF ARTSPQQKLI IVEGCQRQDA IVAVTGDGVN DSPALKKADI GIAMGIAGSD AAKNAADMVL LDDNFASI V TGVEEGRLIF DNLKKTIAYT LTSNIAELCP FLIYIVAGLP LPIGTITILF IDLGTDIIPS IALAYEKAES DIMNRKPRH KKKDRLVNTQ LAIYSYLHIG LMQALGGFLV YFTVYAQQGF WPTSLINLRV AWETDDINDL EDSYGQEWTR YQRKYLEWTG STAFFVAIM IQQIADLIIR KTRRNSIFQQ GLFRNKVIWV GIASQVIVAL ILSYGLGSVP ALSFTMLRVQ YWFVAVPHAI L IWVYDEMR KLFIRLYPGS WWDKNMYY

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分子 #2: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1

分子名称: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 37.516859 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGDYKDDDDK SSGENLYFQG MARGKAKEEG SWKKFIWNSE KKEFLGRTGG SWFKILLFYV IFYGCLAGIF IGTIQVMLLT ISELKPTYQ DRVAPPGLTQ IPQIQKTEIS FRPNDPKSYE AYVLNIIRFL EKYKDSAQKD DMIFEDCGSM PSEPKERGEF N HERGERKV ...文字列:
MGDYKDDDDK SSGENLYFQG MARGKAKEEG SWKKFIWNSE KKEFLGRTGG SWFKILLFYV IFYGCLAGIF IGTIQVMLLT ISELKPTYQ DRVAPPGLTQ IPQIQKTEIS FRPNDPKSYE AYVLNIIRFL EKYKDSAQKD DMIFEDCGSM PSEPKERGEF N HERGERKV CRFKLDWLGN CSGLNDESYG YKEGKPCIII KLNRVLGFKP KPPKNESLET YPLTMKYNPN VLPVQCTGKR DE DKDKVGN IEYFGMGGFY GFPLQYYPYY GKLLQPKYLQ PLLAVQFTNL TLDTEIRIEC KAYGENIGYS EKDRFQGRFD VKI EVKS

+
分子 #3: TETRAFLUOROALUMINATE ION

分子名称: TETRAFLUOROALUMINATE ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: ALF
分子量理論値: 102.975 Da
Chemical component information

ChemComp-ALF:
TETRAFLUOROALUMINATE ION / テトラフルオロアルミナ-ト

+
分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

+
分子 #5: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

+
分子 #6: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

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分子 #7: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 6 / 式: PCW
分子量理論値: 787.121 Da
Chemical component information

ChemComp-PCW:
1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / O-(1-O,2-O-ジオレオイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン / DOPC, リン脂質*YM

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分子 #8: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

+
分子 #9: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1 / 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

緩衝液pH: 6.5
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 K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 48.0 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 873901
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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://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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