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- EMDB-33467: Cryo-EM structure of the AKT1-AtKC1 complex from Arabidopsis thaliana -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33467
タイトルCryo-EM structure of the AKT1-AtKC1 complex from Arabidopsis thaliana
マップデータ
試料
  • 複合体: Arabidopsis thaliana AKT1-AtKC1 complex
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel KAT3
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel AKT1
  • リガンド: POTASSIUM ION
キーワードComplex / Potassium channel / Membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


root hair elongation / regulation of stomatal closure / response to nematode / response to water deprivation / inward rectifier potassium channel activity / monoatomic ion channel complex / potassium ion import across plasma membrane / voltage-gated potassium channel activity / response to salt stress / potassium ion transmembrane transport ...root hair elongation / regulation of stomatal closure / response to nematode / response to water deprivation / inward rectifier potassium channel activity / monoatomic ion channel complex / potassium ion import across plasma membrane / voltage-gated potassium channel activity / response to salt stress / potassium ion transmembrane transport / potassium ion transport / endoplasmic reticulum / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Potassium channel KAT/AKT / KHA domain / KHA, dimerisation domain of potassium ion channel / KHA domain profile. / Potassium channel, voltage-dependent, EAG/ELK/ERG / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily ...Potassium channel KAT/AKT / KHA domain / KHA, dimerisation domain of potassium ion channel / KHA domain profile. / Potassium channel, voltage-dependent, EAG/ELK/ERG / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily / RmlC-like jelly roll fold / Ankyrin repeats (3 copies) / Ankyrin repeat profile. / Ankyrin repeat region circular profile. / ankyrin repeats / Ankyrin repeat / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Potassium channel KAT3 / Potassium channel AKT1
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: 3.3 Å
データ登録者Yang GH / Lu YM / Jia YT / Yang F / Zhang YM / Xu X / Li XM / Lei JL
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural basis for the activity regulation of a potassium channel AKT1 from Arabidopsis.
著者: Yaming Lu / Miao Yu / Yutian Jia / Fan Yang / Yanming Zhang / Xia Xu / Xiaomin Li / Fan Yang / Jianlin Lei / Yi Wang / Guanghui Yang /
要旨: The voltage-gated potassium channel AKT1 is responsible for primary K uptake in Arabidopsis roots. AKT1 is functionally activated through phosphorylation and negatively regulated by a potassium ...The voltage-gated potassium channel AKT1 is responsible for primary K uptake in Arabidopsis roots. AKT1 is functionally activated through phosphorylation and negatively regulated by a potassium channel α-subunit AtKC1. However, the molecular basis for the modulation mechanism remains unclear. Here we report the structures of AKT1, phosphorylated-AKT1, a constitutively-active variant, and AKT1-AtKC1 complex. AKT1 is assembled in 2-fold symmetry at the cytoplasmic domain. Such organization appears to sterically hinder the reorientation of C-linkers during ion permeation. Phosphorylated-AKT1 adopts an alternate 4-fold symmetric conformation at cytoplasmic domain, which indicates conformational changes associated with symmetry switch during channel activation. To corroborate this finding, we perform structure-guided mutagenesis to disrupt the dimeric interface and identify a constitutively-active variant Asp379Ala mediates K permeation independently of phosphorylation. This variant predominantly adopts a 4-fold symmetric conformation. Furthermore, the AKT1-AtKC1 complex assembles in 2-fold symmetry. Together, our work reveals structural insight into the regulatory mechanism for AKT1.
履歴
登録2022年5月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年11月9日-
マップ公開2022年11月9日-
更新2024年7月3日-
現状2024年7月3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_33467.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_33467.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 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.)
0.86 Å/pix.
x 280 pix.
= 240.8 Å		0.86 Å/pix.
x 280 pix.
= 240.8 Å		0.86 Å/pix.
x 280 pix.
= 240.8 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: 0.86 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: 0.823
最小 - 最大-5.89853 - 8.80325
平均 (標準偏差)0.0119220335 (±0.1830251)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 240.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_33467_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_33467_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 : Arabidopsis thaliana AKT1-AtKC1 complex

全体名称: Arabidopsis thaliana AKT1-AtKC1 complex
要素
  • 複合体: Arabidopsis thaliana AKT1-AtKC1 complex
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel KAT3
    • タンパク質・ペプチド: Potassium channel AKT1
  • リガンド: POTASSIUM ION

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超分子 #1: Arabidopsis thaliana AKT1-AtKC1 complex

超分子名称: Arabidopsis thaliana AKT1-AtKC1 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)

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分子 #1: Potassium channel KAT3

分子名称: Potassium channel KAT3 / 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: 75.688023 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MSTTTTEARS PLPLLLRRGR SSTALSASTA EARSPLSILQ FRRRSSKDVR NITSVSSSLL PAFGTFIEDD NPSSKPFIVL HFDRRYRLW ELFLVILVGY SAWASLFELA FEKAAEGALL TIDLVVDFFF AVDIILTFFV SYLDNTTYLN VTDHKLIAKR Y LKSVAFVM ...文字列:
MSTTTTEARS PLPLLLRRGR SSTALSASTA EARSPLSILQ FRRRSSKDVR NITSVSSSLL PAFGTFIEDD NPSSKPFIVL HFDRRYRLW ELFLVILVGY SAWASLFELA FEKAAEGALL TIDLVVDFFF AVDIILTFFV SYLDNTTYLN VTDHKLIAKR Y LKSVAFVM DVASTLPIQF IYKTITGDVG RGQAFGFLNL LRLWRLRRVA ELFKRLEKDA HFNYFVIRVI KLLCVTIFWI HL AGCILYW IAYHYPRPTD TWIGSQVEDF KERSVWLGYT YSMYWSIVTL TTVGYGDLHA VNSREKTFNM FYMLFNIGLT SYI IGIMTN LVVHGALRTF AMRSAINDIL RYTSKNRLPD TMREQMLAHM QLKFKTAELR QEEVLQDLPK AIRSSINQHL FRSI IEEAY LFKGFPEGLL VQLVSQIQAE YFPPKMEIIL QNEIPTDFYV IVSGGVDIIA SKGVSEQVLA KLGPGSMAGE IGVVF NIPQ PFTVRTRRLS QVIRIGHHKF KEMVQSDNDV DAKMIIANFM TYLKGLNDEL KKEIPFLRDL LDDADAQVQE TVQSEE TPQ SNDEEIVTVS RHENGQIEER RREGVPKRVI IHGQAPPNQD NKNNGDSNGR LIILPDSIQL LFDLAEKKLG KRGSTIA MA DGAHVEQIDA LRENDHLYIF

UniProtKB: Potassium channel KAT3

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分子 #2: Potassium channel AKT1

分子名称: Potassium channel AKT1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 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: 97.109625 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MRGGALLCGQ VQDEIEQLSR ESSHFSLSTG ILPSLGARSN RRVKLRRFVV SPYDHKYRIW EAFLVVLVVY TAWVSPFEFG FLRKPRPPL SITDNIVNAF FAIDIIMTFF VGYLDKSTYL IVDDRKQIAF KYLRSWFLLD LVSTIPSEAA MRISSQSYGL F NMLRLWRL ...文字列:
MRGGALLCGQ VQDEIEQLSR ESSHFSLSTG ILPSLGARSN RRVKLRRFVV SPYDHKYRIW EAFLVVLVVY TAWVSPFEFG FLRKPRPPL SITDNIVNAF FAIDIIMTFF VGYLDKSTYL IVDDRKQIAF KYLRSWFLLD LVSTIPSEAA MRISSQSYGL F NMLRLWRL RRVGALFARL EKDRNFNYFW VRCAKLVCVT LFAVHCAACF YYLIAARNSN PAKTWIGANV ANFLEESLWM RY VTSMYWS ITTLTTVGYG DLHPVNTKEM IFDIFYMLFN LGLTAYLIGN MTNLVVHGTS RTRNFRDTIQ AASNFAHRNH LPP RLQDQM LAHLCLKYRT DSEGLQQQET LDALPKAIRS SISHFLFYSL MDKVYLFRGV SNDLLFQLVS EMKAEYFPPK EDVI LQNEA PTDFYILVNG TADLVDVDTG TESIVREVKA GDIIGEIGVL CYRPQLFTVR TKRLCQLLRM NRTTFLNIIQ ANVGD GTII MNNLLQHLKE MNDPVMTNVL LEIENMLARG KMDLPLNLCF AAIREDDLLL HQLLKRGLDP NESDNNGRTP LHIAAS KGT LNCVLLLLEY HADPNCRDAE GSVPLWEAMV EGHEKVVKVL LEHGSTIDAG DVGHFACTAA EQGNLKLLKE IVLHGGD VT RPRATGTSAL HTAVCEENIE MVKYLLEQGA DVNKQDMHGW TPRDLAEQQG HEDIKALFRE KLHERRVHIE TSSSVPIL K TGIRFLGRFT SEPNIRPASR EVSFRIRETR ARRKTNNFDN SLFGILANQS VPKNGLATVD EGRTGNPVRV TISCAEKDD IAGKLVLLPG SFKELLELGS NKFGIVATKV MNKDNNAEID DVDVIRDGDH LIFATDS

UniProtKB: Potassium channel AKT1

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分子 #3: POTASSIUM ION

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

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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
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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 1.5959 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）: 1.5 µm
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: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 104142
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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