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- EMDB-20807: Cryo-EM structure of the potassium-chloride cotransporter KCC4 in... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20807
タイトルCryo-EM structure of the potassium-chloride cotransporter KCC4 in lipid nanodiscs
マップデータPotassium-chloride cotransporter KCC4
試料
  • 細胞: KCC4 in lipid nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: Solute carrier family 12 member 7
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: CHLORIDE ION
キーワードPotassium chloride cotransporter / SLC12 / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Cation-coupled Chloride cotransporters / chloride:monoatomic cation symporter activity / potassium:chloride symporter activity / potassium ion import across plasma membrane / potassium ion transmembrane transport / chloride transmembrane transport / cellular response to glucose stimulus / protein kinase binding / protein-containing complex / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
K/Cl co-transporter / SLC12A transporter, C-terminal / Solute carrier family 12 / Amino acid permease/ SLC12A domain / SLC12A transporter family / Amino acid permease
類似検索 - ドメイン・相同性
Solute carrier family 12 member 7
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.65 Å
データ登録者Reid MS / Kern DM
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM123496 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM128263 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2020
タイトル: Cryo-EM structure of the potassium-chloride cotransporter KCC4 in lipid nanodiscs.
著者: Michelle S Reid / David M Kern / Stephen Graf Brohawn /
要旨: Cation-chloride-cotransporters (CCCs) catalyze transport of Cl with K and/or Naacross cellular membranes. CCCs play roles in cellular volume regulation, neural development and function, audition, ...Cation-chloride-cotransporters (CCCs) catalyze transport of Cl with K and/or Naacross cellular membranes. CCCs play roles in cellular volume regulation, neural development and function, audition, regulation of blood pressure, and renal function. CCCs are targets of clinically important drugs including loop diuretics and their disruption has been implicated in pathophysiology including epilepsy, hearing loss, and the genetic disorders Andermann, Gitelman, and Bartter syndromes. Here we present the structure of a CCC, the K-Cl cotransporter (KCC) KCC4, in lipid nanodiscs determined by cryo-EM. The structure, captured in an inside-open conformation, reveals the architecture of KCCs including an extracellular domain poised to regulate transport activity through an outer gate. We identify binding sites for substrate K and Cl ions, demonstrate the importance of key coordinating residues for transporter activity, and provide a structural explanation for varied substrate specificity and ion transport ratio among CCCs. These results provide mechanistic insight into the function and regulation of a physiologically important transporter family.
履歴
登録2019年10月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年6月10日-
マップ公開2020年6月10日-
更新2024年10月23日-
現状2024年10月23日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 10.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 10.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6ukn
  • 表面レベル: 10.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_20807.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_20807.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 22.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Potassium-chloride cotransporter KCC4
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.)
1.14 Å/pix.
x 180 pix.
= 204.66 Å		1.14 Å/pix.
x 180 pix.
= 204.66 Å		1.14 Å/pix.
x 180 pix.
= 204.66 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: 1.137 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: 10.300000000000001 / ムービー #1: 10.3
最小 - 最大-27.97654 - 39.754550000000002
平均 (標準偏差)0.00000000002316 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ180180180
Spacing180180180
セルA=B=C: 204.65999 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.1371.1371.137
M x/y/z180180180
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z204.660204.660204.660
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ180180180
MAP C/R/S321
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS180180180
D min/max/mean-27.97739.7550.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : KCC4 in lipid nanodiscs

全体名称: KCC4 in lipid nanodiscs
要素
  • 細胞: KCC4 in lipid nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: Solute carrier family 12 member 7
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: CHLORIDE ION

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超分子 #1: KCC4 in lipid nanodiscs

超分子名称: KCC4 in lipid nanodiscs / タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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分子 #1: Solute carrier family 12 member 7

分子名称: Solute carrier family 12 member 7 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 120.610961 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MPTNFTVVPV EARADGAGDE AAERTEEPES PESVDQTSPT PGDGNPRENS PFINNVEVER ESYFEGKNMA LFEEEMDSNP MVSSLLNKL ANYTNLSQGV VEHEEDEDSR RREVKAPRMG TFIGVYLPCL QNILGVILFL RLTWIVGAAG VMESFLIVAM C CTCTMLTA ...文字列:
MPTNFTVVPV EARADGAGDE AAERTEEPES PESVDQTSPT PGDGNPRENS PFINNVEVER ESYFEGKNMA LFEEEMDSNP MVSSLLNKL ANYTNLSQGV VEHEEDEDSR RREVKAPRMG TFIGVYLPCL QNILGVILFL RLTWIVGAAG VMESFLIVAM C CTCTMLTA ISMSAIATNG VVPAGGSYYM ISRSLGPEFG GAVGLCFYLG TTFAGAMYIL GTIEIFLTYI SPSAAIFQAE TA DGEAAAL LNNMRVYGSC ALALMAVVVF VGVKYVNKLA LVFLACVVLS ILAIYAGVIK TAFAPPDIPV CLLGNRTLAN RNF DTCAKM QVVSNGTVTT ALWRLFCNGS SLGATCDEYF AQNNVTEIQG IPGVASGVFL DNLWSTYSDK GAFVEKKGVS SVPV SEESR PGGLPYVLTD IMTYFTMLVG IYFPSVTGIM AGSNRSGDLK DAQKSIPTGT ILAIVTTSFI YLSCIVLFGA CIEGV VLRD KFGEALQGNL VIGMLAWPSP WVIVIGSFFS TCGAGLQSLT GAPRLLQAIA RDGIIPFLQV FGHGKANGEP TWALLL TAL ICETGILIAS LDSVAPILSM FFLMCYMFVN LACAVQTLLR TPNWRPRFKF YHWTLSFLGM SLCLALMFIC SWYYALF AM LIAGCIYKYI EYRGAEKEWG DGIRGLSLNA ARYALLRVEH GPPHTKNWRP QVLVMLNLDS EQCVKHPRLL SFTSQLKA G KGLTIVGSVL EGTYLDKHVE AQRAEENIRS LMSAEKTKGF CQLVVSSNLR DGASHLIQSA GLGGMKHNTV LMAWPEAWK EADNPFSWKN FVDTVRDTTA AHQALLVAKN IDLFPQNQER FSDGNIDVWW IVHDGGMLML LPFLLRQHKV WRKCRMRIFT VAQVDDNSI QMKKDLQMFL YHLRISAEVE VVEMVENDIS AFTYEKTLMM EQRSQMLKQM QLSKNERERE AQLIHDRNTA S HTTATART QAPPTPDKVQ MTWTKEKLIA EKHRNKDTGP SGFKDLFSLK PDQSNVRRMH TAVKLNGVVL NKSQDAQLVL LN MPGPPKS RQGDENYMEF LEVLTEGLNR VLLVRGGGRE VITIYSSNSL EVLFQ

UniProtKB: Solute carrier family 12 member 7

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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: 1 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

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分子 #4: CHLORIDE ION

分子名称: CHLORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: CL
分子量理論値: 35.453 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1 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMTris
150.0 mMPotassium ChlorideKCl
1.0 mMEDTA
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
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 / 詳細: 3uL, 1 blot force, 4s blot time, 1s wait time.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均露光時間: 0.11 sec. / 平均電子線量: 0.9333 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 µm
倍率（公称値）: 36000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1826000
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.65 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7) / 使用した粒子像数: 110143
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7)

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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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