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- EMDB-36804: Potassium transporter KtrAB from Bacillus subtilis in ATP-bound s... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-36804
タイトルPotassium transporter KtrAB from Bacillus subtilis in ATP-bound state with addition of EDTA and EGTA
マップデータ
試料
  • 複合体: Bacillus subtilis KtrAB potassium transporter
    • 複合体: KtrA octamer
      • タンパク質・ペプチド: Ktr system potassium uptake protein A
    • 複合体: KtrB dimer
      • タンパク質・ペプチド: Ktr system potassium uptake protein B
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: POTASSIUM ION
キーワードKtrAB / RCK / potassium / transporter / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


potassium:chloride symporter activity / monoatomic cation transmembrane transporter activity / potassium ion transport / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
TrkH potassium transport family / Cation transporter / Cation transport protein / : / Regulator of K+ conductance, N-terminal / TrkA-N domain / Regulator of K+ conductance, C-terminal / Regulator of K+ conductance, C-terminal domain superfamily / TrkA-C domain / RCK C-terminal domain profile. ...TrkH potassium transport family / Cation transporter / Cation transport protein / : / Regulator of K+ conductance, N-terminal / TrkA-N domain / Regulator of K+ conductance, C-terminal / Regulator of K+ conductance, C-terminal domain superfamily / TrkA-C domain / RCK C-terminal domain profile. / RCK N-terminal domain profile. / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Ktr system potassium uptake protein A / Ktr system potassium uptake protein B
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus subtilis (枯草菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.82 Å
データ登録者Chang YK / Chiang WT / Hu NJ / Tsai MD
資金援助 台湾, 1件
OrganizationGrant number国
Academia Sinica (Taiwan) 台湾
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural basis and synergism of ATP and Na activation in bacterial K uptake system KtrAB.
著者: Wesley Tien Chiang / Yao-Kai Chang / Wei-Han Hui / Shu-Wei Chang / Chen-Yi Liao / Yi-Chuan Chang / Chun-Jung Chen / Wei-Chen Wang / Chien-Chen Lai / Chun-Hsiung Wang / Siou-Ying Luo / Ya-Ping ...著者: Wesley Tien Chiang / Yao-Kai Chang / Wei-Han Hui / Shu-Wei Chang / Chen-Yi Liao / Yi-Chuan Chang / Chun-Jung Chen / Wei-Chen Wang / Chien-Chen Lai / Chun-Hsiung Wang / Siou-Ying Luo / Ya-Ping Huang / Shan-Ho Chou / Tzyy-Leng Horng / Ming-Hon Hou / Stephen P Muench / Ren-Shiang Chen / Ming-Daw Tsai / Nien-Jen Hu /
要旨: The K uptake system KtrAB is essential for bacterial survival in low K environments. The activity of KtrAB is regulated by nucleotides and Na. Previous studies proposed a putative gating mechanism of ...The K uptake system KtrAB is essential for bacterial survival in low K environments. The activity of KtrAB is regulated by nucleotides and Na. Previous studies proposed a putative gating mechanism of KtrB regulated by KtrA upon binding to ATP or ADP. However, how Na activates KtrAB and the Na binding site remain unknown. Here we present the cryo-EM structures of ATP- and ADP-bound KtrAB from Bacillus subtilis (BsKtrAB) both solved at 2.8 Å. A cryo-EM density at the intra-dimer interface of ATP-KtrA was identified as Na, as supported by X-ray crystallography and ICP-MS. Thermostability assays and functional studies demonstrated that Na binding stabilizes the ATP-bound BsKtrAB complex and enhances its K flux activity. Comparing ATP- and ADP-BsKtrAB structures suggests that BsKtrB Arg417 and Phe91 serve as a channel gate. The synergism of ATP and Na in activating BsKtrAB is likely applicable to Na-activated K channels in central nervous system.
履歴
登録2023年7月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月3日-
マップ公開2024年4月3日-
更新2024年5月22日-
現状2024年5月22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_36804.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_36804.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.83 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.35
最小 - 最大-2.2211485 - 4.2605324
平均 (標準偏差)0.00045263665 (±0.08078936)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 318.72 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_36804_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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追加マップ: #1

ファイルemd_36804_additional_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_36804_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_36804_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 : Bacillus subtilis KtrAB potassium transporter

全体名称: Bacillus subtilis KtrAB potassium transporter
要素
  • 複合体: Bacillus subtilis KtrAB potassium transporter
    • 複合体: KtrA octamer
      • タンパク質・ペプチド: Ktr system potassium uptake protein A
    • 複合体: KtrB dimer
      • タンパク質・ペプチド: Ktr system potassium uptake protein B
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: POTASSIUM ION

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超分子 #1: Bacillus subtilis KtrAB potassium transporter

超分子名称: Bacillus subtilis KtrAB potassium transporter / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: KtrAB complex(chain A-L). KtrAB complex in solution was composed of one KtrA octamer (chain A-H) and two KtrB dimer (chain I-J and chain K-L). The molecule weight of KtrAB complex (chain A-L) is 0.393 MDa
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
分子量理論値: 199 KDa

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超分子 #2: KtrA octamer

超分子名称: KtrA octamer / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
詳細: KtrA ocatmer (chain A-H) The molecule weight of KtrA octamer (chain A-H) is 0.199 MDa.
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)

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超分子 #3: KtrB dimer

超分子名称: KtrB dimer / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
詳細: Two KtrB dimers (chain I-J and chain K-L) The molecule weight of each KtrB dimer is 0.097 MDa

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分子 #1: Ktr system potassium uptake protein A

分子名称: Ktr system potassium uptake protein A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
分子量理論値: 24.91676 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGRIKNKQFA VIGLGRFGGS ICKELHRMGH EVLAVDINEE KVNAYASYAT HAVIANATEE NELLSLGIRN FEYVIVAIGA NIQASTLTT LLLKELDIPN IWVKAQNYYH HKVLEKIGAD RIIHPEKDMG VKIAQSLSDE NVLNYIDLSD EYSIVELLAT R KLDSKSII ...文字列:
MGRIKNKQFA VIGLGRFGGS ICKELHRMGH EVLAVDINEE KVNAYASYAT HAVIANATEE NELLSLGIRN FEYVIVAIGA NIQASTLTT LLLKELDIPN IWVKAQNYYH HKVLEKIGAD RIIHPEKDMG VKIAQSLSDE NVLNYIDLSD EYSIVELLAT R KLDSKSII DLNVRAKYGC TILAIKHHGD ICLSPAPEDI IREQDCLVIM GHKKDIKRFE NEGM

UniProtKB: Ktr system potassium uptake protein A

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分子 #2: Ktr system potassium uptake protein B

分子名称: Ktr system potassium uptake protein B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
分子量理論値: 48.471539 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MTLQKDKVIK WVRFTPPQVL AIGFFLTIII GAVLLMLPIS TTKPLSWIDA LFTAASATTV TGLAVVDTGT QFTVFGQTVI MGLIQIGGL GFMTFAVLIV MILGKKIGLK ERMLVQEALN QPTIGGVIGL VKVLFLFSIS IELIAALILS IRLVPQYGWS S GLFASLFH ...文字列:
MTLQKDKVIK WVRFTPPQVL AIGFFLTIII GAVLLMLPIS TTKPLSWIDA LFTAASATTV TGLAVVDTGT QFTVFGQTVI MGLIQIGGL GFMTFAVLIV MILGKKIGLK ERMLVQEALN QPTIGGVIGL VKVLFLFSIS IELIAALILS IRLVPQYGWS S GLFASLFH AISAFNNAGF SLWPDNLMSY VGDPTVNLVI TFLFITGGIG FTVLFDVMKN RRFKTFSLHT KLMLTGTLML NA IAMLTVF ILEYSNPGTL GHLHIVDKLW ASYFQAVTPR TAGFNSLDFG SMREGTIVFT LLLMFIGAGS ASTASGIKLT TFI VILTSV IAYLRGKKET VIFRRSIKYP IIIKALAVSV TSLFIVFLGI FALTITEQAP FLQIVFETFS AFGTVGLTMG LTPE LTTAG KCIIIVIMFI GRIGPLTFVF SFAKTEQSNI RYPDGEVFTG

UniProtKB: Ktr system potassium uptake protein B

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分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #4: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4
分子量理論値: 22.99 Da

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分子 #5: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 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

濃度4 mg/mL
緩衝液pH: 8
詳細: 20 mM Tris-HCl pH 8.0, 70 mM NaCl, 30 mM KCl, 0.75 mM 6-cyclohexyl-1-hexyl-beta-D-maltoside, 2 mM EDTA, 1 mM EGTA, 1 mM ATP
グリッドモデル: UltrAuFoil R2/2 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 15 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
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

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 8613 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 54.0 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）: 2.2 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.4000000000000001 µm
倍率（公称値）: 105000
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: INSILICO MODEL
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.82 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) / 使用した粒子像数: 527427
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4j7c


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
得られたモデル

PDB-8k1u:
Potassium transporter KtrAB from Bacillus subtilis in ATP-bound state with addition of EDTA and EGTA

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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://pdbjlc1.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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