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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7qpa | ||||||
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タイトル | Outward-facing auxin bound form of auxin transporter PIN8 | ||||||
要素 | Auxin efflux carrier component 8 | ||||||
キーワード | MEMBRANE PROTEIN / Auxin transport / AEC family / BART superfamily | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 auxin export across the plasma membrane / auxin efflux transmembrane transporter activity / pollen development / auxin-activated signaling pathway / cell periphery / endoplasmic reticulum membrane / endoplasmic reticulum / protein homodimerization activity / identical protein binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.18 Å | ||||||
データ登録者 | Ung, K.L. / Winkler, M.B.L. / Dedic, E. / Stokes, D.L. / Pedersen, B.P. | ||||||
資金援助 | European Union, 1件
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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 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7qpa.cif.gz | 234.1 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7qpa.ent.gz | 191.9 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7qpa.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 7qpa_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7qpa_full_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7qpa_validation.xml.gz | 32.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7qpa_validation.cif.gz | 47 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/qp/7qpa ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/qp/7qpa | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 14116MC 7qp9C 7qpcC C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 41541.039 Da / 分子数: 2 変異: First two residues MG are cloning tags. Uniprot sequence aligns from Ile2. Note MG is added as residue 0 and 1, to maintain correct numbering compared to uniprot. 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) 遺伝子: PIN8, PIN5, At5g15100, F2G14_220 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: Q9LFP6 #2: 化合物 | #3: 化合物 | #4: 水 | ChemComp-HOH / | 研究の焦点であるリガンドがあるか | Y | |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: IAA bound form of PIN8 / タイプ: COMPLEX / 詳細: dimer form of PIN8 / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.081 MDa / 実験値: NO | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) | ||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 10 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | ||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: The grid was glow-discharge at 15 mA / グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-1.2/1.3 | ||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K 詳細: Wait 4 seconds after sample loading, Blotting time 4 seconds with blotting force of -1 before plunging |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 130000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 500 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 電子線照射量: 60 e/Å2 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: 15771 |
電子光学装置 | 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 |
画像スキャン | サンプリングサイズ: 5 µm / 横: 5760 / 縦: 4092 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | 詳細: CTF amplitude correction was performed following motion correction using cryosparc-live タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 2639895 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C2 (2回回転対称) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.18 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 200061 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT |