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- EMDB-35299: The Arabidopsis CLCa transporter bound with chloride, ATP and PIP2 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35299
タイトルThe Arabidopsis CLCa transporter bound with chloride, ATP and PIP2
マップデータ
試料
  • 複合体: The Arabidopsis CLCa transporter
    • タンパク質・ペプチド: Chloride channel protein CLC-a
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate
  • リガンド: CHLORIDE ION
キーワードTransporter / ATP / PIP2 / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


nitrate transmembrane transport / nitrate transmembrane transporter activity / response to nitrate / voltage-gated chloride channel activity / chloride transport / chloride channel complex
類似検索 - 分子機能
Chloride channel ClC-plant / : / Chloride channel, voltage gated / Chloride channel, core / Voltage gated chloride channel / Domain in cystathionine beta-synthase and other proteins. / CBS domain superfamily / CBS domain / CBS domain / CBS domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Chloride channel protein CLC-a
類似検索 - 構成要素
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.96 Å
データ登録者Yang Z / Zhang X / Zhang P
資金援助 中国, 2件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
Chinese Academy of Sciences 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Molecular mechanism underlying regulation of Arabidopsis CLCa transporter by nucleotides and phospholipids.
著者: Zhao Yang / Xue Zhang / Shiwei Ye / Jingtao Zheng / Xiaowei Huang / Fang Yu / Zhenguo Chen / Shiqing Cai / Peng Zhang /
要旨: Chloride channels (CLCs) transport anion across membrane to regulate ion homeostasis and acidification of intracellular organelles, and are divided into anion channels and anion/proton antiporters. ...Chloride channels (CLCs) transport anion across membrane to regulate ion homeostasis and acidification of intracellular organelles, and are divided into anion channels and anion/proton antiporters. Arabidopsis thaliana CLCa (AtCLCa) transporter localizes to the tonoplast which imports NO and to a less extent Cl from cytoplasm. The activity of AtCLCa and many other CLCs is regulated by nucleotides and phospholipids, however, the molecular mechanism remains unclear. Here we determine the cryo-EM structures of AtCLCa bound with NO and Cl, respectively. Both structures are captured in ATP and PI(4,5)P bound conformation. Structural and electrophysiological analyses reveal a previously unidentified N-terminal β-hairpin that is stabilized by ATP binding to block the anion transport pathway, thereby inhibiting the AtCLCa activity. While AMP loses the inhibition capacity due to lack of the β/γ- phosphates required for β-hairpin stabilization. This well explains how AtCLCa senses the ATP/AMP status to regulate the physiological nitrogen-carbon balance. Our data further show that PI(4,5)P or PI(3,5)P binds to the AtCLCa dimer interface and occupies the proton-exit pathway, which may help to understand the inhibition of AtCLCa by phospholipids to facilitate guard cell vacuole acidification and stomatal closure. In a word, our work suggests the regulatory mechanism of AtCLCa by nucleotides and phospholipids under certain physiological scenarios and provides new insights for future study of CLCs.
履歴
登録2023年2月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月2日-
マップ公開2023年8月2日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11月6日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_35299.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_35299.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 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

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 300 pix.
= 249. Å		0.83 Å/pix.
x 300 pix.
= 249. Å		0.83 Å/pix.
x 300 pix.
= 249. Å

表面

投影像

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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: 0.83 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: 0.03
最小 - 最大-0.09121182 - 0.17787385
平均 (標準偏差)0.00025451134 (±0.0039017857)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 249.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: unmasked map

ファイルemd_35299_additional_1.map
注釈unmasked 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_35299_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: #2

ファイルemd_35299_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 : The Arabidopsis CLCa transporter

全体名称: The Arabidopsis CLCa transporter
要素
  • 複合体: The Arabidopsis CLCa transporter
    • タンパク質・ペプチド: Chloride channel protein CLC-a
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate
  • リガンド: CHLORIDE ION

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超分子 #1: The Arabidopsis CLCa transporter

超分子名称: The Arabidopsis CLCa transporter / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)

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分子 #1: Chloride channel protein CLC-a

分子名称: Chloride channel protein CLC-a / 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: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
分子量理論値: 85.488906 KDa
組換発現生物種: Komagataella pastoris (菌類)
配列文字列: MDEDGNLQIS NSNYNGEEEG EDPENNTLNQ PLLKRHRTLS STPLALVGAK VSHIESLDYE INENDLFKHD WRSRSKAQVF QYIFLKWTL ACLVGLFTGL IATLINLAVE NIAGYKLLAV GYYIAQDRFW TGLMVFTGAN LGLTLVATVL VVYFAPTAAG P GIPEIKAY ...文字列:
MDEDGNLQIS NSNYNGEEEG EDPENNTLNQ PLLKRHRTLS STPLALVGAK VSHIESLDYE INENDLFKHD WRSRSKAQVF QYIFLKWTL ACLVGLFTGL IATLINLAVE NIAGYKLLAV GYYIAQDRFW TGLMVFTGAN LGLTLVATVL VVYFAPTAAG P GIPEIKAY LNGIDTPNMF GFTTMMVKIV GSIGAVAAGL DLGKEGPLVH IGSCIASLLG QGGPDNHRIK WRWLRYFNND RD RRDLITC GSASGVCAAF RSPVGGVLFA LEEVATWWRS ALLWRTFFST AVVVVVLRAF IEICNSGKCG LFGSGGLIMF DVS HVEVRY HAADIIPVTL IGVFGGILGS LYNHLLHKVL RLYNLINQKG KIHKVLLSLG VSLFTSVCLF GLPFLAECKP CDPS IDEIC PTNGRSGNFK QFNCPNGYYN DLSTLLLTTN DDAVRNIFSS NTPNEFGMVS LWIFFGLYCI LGLITFGIAT PSGLF LPII LMGSAYGRML GTAMGSYTNI DQGLYAVLGA ASLMAGSMRM TVSLCVIFLE LTNNLLLLPI TMFVLLIAKT VGDSFN LSI YEIILHLKGL PFLEANPEPW MRNLTVGELN DAKPPVVTLN GVEKVANIVD VLRNTTHNAF PVLDGADQNT GTELHGL IL RAHLVKVLKK RWFLNEKRRT EEWEVREKFT PVELAEREDN FDDVAITSSE MQLYVDLHPL TNTTPYTVVQ SMSVAKAL V LFRSVGLRHL LVVPKIQASG MSPVIGILTR QDLRAYNILQ AFPHLDKHKS GKAR

UniProtKB: Chloride channel protein CLC-a

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分子 #2: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 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 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #4: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(o...

分子名称: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: PIO
分子量理論値: 746.566 Da
Chemical component information

ChemComp-PIO:
[(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate / 1-O-(1-O,2-O-ジオクタノイル-L-グリセロ-3-ホスホ)-D-myo-イノシト-ル4,5-ビスりん酸

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分子 #5: CHLORIDE ION

分子名称: CHLORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 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

緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 56.3 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）: 1.0 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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 135900
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)

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  • 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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