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- PDB-9o98: Cryo-EM structure of CLC-ec1 K131A at pH 7.5 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9o98
タイトルCryo-EM structure of CLC-ec1 K131A at pH 7.5
要素H(+)/Cl(-) exchange transporter ClcA
キーワードTRANSPORT PROTEIN / transmembrane protein cryo-EM Antiporter
機能・相同性
機能・相同性情報


cellular stress response to acidic pH / chloride:proton antiporter activity / voltage-gated chloride channel activity / proton transmembrane transport / chloride transmembrane transport / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Chloride channel, ClcA / Chloride channel, voltage gated / Chloride channel, core / Voltage gated chloride channel
類似検索 - ドメイン・相同性
H(+)/Cl(-) exchange transporter ClcA
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
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: 3.3 Å
データ登録者Chien, C.-T. / Chiu, W. / Maduke, M.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM113195 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2026
タイトル: Molecular mechanism of exchange coupling in CLC chloride/proton antiporters.
著者: Deniz Aydin / Chih-Ta Chien / Jürgen Kreiter / Amy R Nava / Jasmina M Portasikova / Lukas Fojtik / Briana L Sobecks / Catalina Mosquera / Petr Man / Ron O Dror / Wah Chiu / Merritt Maduke /
要旨: The ubiquitous CLC membrane transporters are unique in their ability to exchange anions for cations. Despite extensive study, there is no mechanistic model that fully explains their 2:1 Cl/H ...The ubiquitous CLC membrane transporters are unique in their ability to exchange anions for cations. Despite extensive study, there is no mechanistic model that fully explains their 2:1 Cl/H stoichiometric exchange mechanism. Here, we provide such a model. Using differential hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry, cryo-EM structure determination, and molecular dynamics simulations, we uncovered conformational dynamics in CLC-ec1, a bacterial CLC homolog that has served as a paradigm for this family of transporters. Simulations based on a cryo-EM structure at pH 3 revealed critical steps in the transport mechanism, including release of Cl ions to the extracellular side, opening of the inner gate, and water wires that facilitate H transport. Surprisingly, these water wires occurred independently of Cl binding, prompting us to reassess the relationship between Cl binding and Cl/H coupling. Using isothermal titration calorimetry and quantitative flux assays on mutants with reduced Cl binding affinity, we conclude that, while Cl binding is necessary for coupling, even weak binding can support Cl/H coupling. By integrating our findings with existing literature, we establish a complete and efficient CLC 2:1 Cl/H exchange mechanism.
履歴
登録2025年4月17日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02026年1月7日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月7日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月7日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月7日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月7日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月7日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年1月21日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
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改定 1.12026年1月21日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.22026年2月18日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update
改定 1.22026年2月18日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: H(+)/Cl(-) exchange transporter ClcA
B: H(+)/Cl(-) exchange transporter ClcA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)104,2566
ポリマ－104,1152
非ポリマー1424
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 H(+)/Cl(-) exchange transporter ClcA / ClC-ec1


分子量: 52057.258 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: clcA, eriC, yadQ, b0155, JW5012 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P37019
#2: 化合物
ChemComp-CL / CHLORIDE ION


分子量: 35.453 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cl
研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素名称: H(+)/Cl(-) exchange transporter ClcA / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: TFS 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
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)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.21.1_5286: / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 307722 / 対称性のタイプ: POINT

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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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