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- EMDB-16318: Structure of the K/H exchanger KefC -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-16318
タイトルStructure of the K/H exchanger KefC
マップデータ
試料
  • 複合体: Kefc protein dimer
    • タンパク質・ペプチド: Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE MONOPHOSPHATE
  • リガンド: (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]oxy}-1-[(hexadecanoyloxy)methyl]ethyl (9Z)-octadec-9-enoate
キーワードpotassium proton exchanger / KefC / Transporter / CPA / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


glutathione-regulated potassium exporter activity / response to methylglyoxal / antiporter activity / toxic substance binding / proton transmembrane transport / enzyme binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC / K+/H+ exchanger / Potassium uptake protein TrkA / Sodium/solute symporter superfamily / Cation/H+ exchanger / Sodium/hydrogen exchanger family / Regulator of K+ conductance, N-terminal / TrkA-N domain / RCK N-terminal domain profile. / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.16 Å
データ登録者Gulati A / Drew D
資金援助European Union, スウェーデン, 2件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)ERC-CoG-820187European Union
Swedish Research Council スウェーデン
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structure and mechanism of the K/H exchanger KefC.
著者: Ashutosh Gulati / Surabhi Kokane / Annemarie Perez-Boerema / Claudia Alleva / Pascal F Meier / Rei Matsuoka / David Drew /
要旨: Intracellular potassium (K) homeostasis is fundamental to cell viability. In addition to channels, K levels are maintained by various ion transporters. One major family is the proton-driven K efflux ...Intracellular potassium (K) homeostasis is fundamental to cell viability. In addition to channels, K levels are maintained by various ion transporters. One major family is the proton-driven K efflux transporters, which in gram-negative bacteria is important for detoxification and in plants is critical for efficient photosynthesis and growth. Despite their importance, the structure and molecular basis for K-selectivity is poorly understood. Here, we report ~3.1 Å resolution cryo-EM structures of the Escherichia coli glutathione (GSH)-gated K efflux transporter KefC in complex with AMP, AMP/GSH and an ion-binding variant. KefC forms a homodimer similar to the inward-facing conformation of Na/H antiporter NapA. By structural assignment of a coordinated K ion, MD simulations, and SSM-based electrophysiology, we demonstrate how ion-binding in KefC is adapted for binding a dehydrated K ion. KefC harbors C-terminal regulator of K conductance (RCK) domains, as present in some bacterial K-ion channels. The domain-swapped helices in the RCK domains bind AMP and GSH and they inhibit transport by directly interacting with the ion-transporter module. Taken together, we propose that KefC is activated by detachment of the RCK domains and that ion selectivity exploits the biophysical properties likewise adapted by K-ion-channels.
履歴
登録2022年12月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月20日-
マップ公開2023年12月20日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_16318.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_16318.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
1 Å/pix.
x 240 pix.
= 239.22 Å		1 Å/pix.
x 240 pix.
= 239.22 Å		1 Å/pix.
x 240 pix.
= 239.22 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: 0.99675 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: 5.0
最小 - 最大-23.000806999999998 - 39.037224000000002
平均 (標準偏差)0.000000000007308 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 239.22 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_16318_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_16318_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 : Kefc protein dimer

全体名称: Kefc protein dimer
要素
  • 複合体: Kefc protein dimer
    • タンパク質・ペプチド: Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE MONOPHOSPHATE
  • リガンド: (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]oxy}-1-[(hexadecanoyloxy)methyl]ethyl (9Z)-octadec-9-enoate

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超分子 #1: Kefc protein dimer

超分子名称: Kefc protein dimer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC

分子名称: Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC
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: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 61.183223 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDSHTLIQAL IYLGSAALIV PIAVRLGLGS VLGYLIAGCI IGPWGLRLVT DAESILHFAE IGVVLMLFII GLELDPQRLW KLRAAVFGG GALQMVICGG LLGLFCMLLG LRWQVAELIG MTLALSSTAI AMQAMNERNL MVTQMGRSAF AVLLFQDIAA I PLVAMIPL ...文字列:
MDSHTLIQAL IYLGSAALIV PIAVRLGLGS VLGYLIAGCI IGPWGLRLVT DAESILHFAE IGVVLMLFII GLELDPQRLW KLRAAVFGG GALQMVICGG LLGLFCMLLG LRWQVAELIG MTLALSSTAI AMQAMNERNL MVTQMGRSAF AVLLFQDIAA I PLVAMIPL LATSSASTTM GAFALSALKV AGALVLVVLL GRYVTRPALR FVARSGLREV FSAVALFLVF GFGLLLEEVG LS MAMGAFL AGVLLASSEY RHALESDIEP FKGLLLGLFF IGVGMSIDFG TLLENPLRIV ILLLGFLIIK IAMLWLIARP LQV PNKQRR WFAVLLGQGS EFAFVVFGAA QMANVLEPEW AKSLTLAVAL SMAATPILLV ILNRLEQSST EEAREADEID EEQP RVIIA GFGRFGQITG RLLLSSGVKM VVLDHDPDHI ETLRKFGMKV FYGDATRMDL LESAGAAKAE VLINAIDDPQ TNLQL TEMV KEHFPHLQII ARARDVDHYI RLRQAGVEKP ERETFEGALK TGRLALESLG LGPYEARERA DVFRRFNIQM VEEMAM V

UniProtKB: Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC

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分子 #2: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

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分子 #3: ADENOSINE MONOPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE MONOPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: AMP
分子量理論値: 347.221 Da
Chemical component information

ChemComp-AMP:
ADENOSINE MONOPHOSPHATE / AMP / AMP*YM

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分子 #4: (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]o...

分子名称: (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]oxy}-1-[(hexadecanoyloxy)methyl]ethyl (9Z)-octadec-9-enoate
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: PGW
分子量理論値: 749.007 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: 7.5
グリッド材質: COPPER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 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)
平均電子線量: 52.2 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 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: 3.16 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 305737
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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