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基本情報
登録情報 | ![]() | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of mouse PMCA-NPTN complex captured in E2 state (BEF3) | |||||||||
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![]() | Calcium pump / Ptype-Atpase / MEMBRANE PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | ![]() otolith mineralization / regulation of receptor localization to synapse / cerebellar Purkinje cell layer morphogenesis / type 1 fibroblast growth factor receptor binding / inner ear receptor cell differentiation / Reduction of cytosolic Ca++ levels / cGMP metabolic process / Ion transport by P-type ATPases / cerebellar granule cell differentiation / calcium-dependent ATPase activity ...otolith mineralization / regulation of receptor localization to synapse / cerebellar Purkinje cell layer morphogenesis / type 1 fibroblast growth factor receptor binding / inner ear receptor cell differentiation / Reduction of cytosolic Ca++ levels / cGMP metabolic process / Ion transport by P-type ATPases / cerebellar granule cell differentiation / calcium-dependent ATPase activity / cerebellar Purkinje cell differentiation / excitatory synapse assembly / photoreceptor ribbon synapse / positive regulation of fibroblast growth factor receptor signaling pathway / positive regulation of long-term neuronal synaptic plasticity / P-type Ca2+ transporter / P-type calcium transporter activity / detection of mechanical stimulus involved in sensory perception of sound / serotonin metabolic process / Ion homeostasis / positive regulation of calcium ion transport / locomotion / auditory receptor cell stereocilium organization / dendritic spine membrane / negative regulation of cytokine production / inner ear morphogenesis / neuromuscular process controlling balance / regulation of cell size / homophilic cell-cell adhesion / inner ear development / cochlea development / immunological synapse / regulation of cytosolic calcium ion concentration / cell adhesion molecule binding / lactation / cerebellum development / PDZ domain binding / locomotory behavior / establishment of localization in cell / sensory perception of sound / positive regulation of neuron projection development / synapse organization / neuron cellular homeostasis / regulation of synaptic plasticity / modulation of chemical synaptic transmission / long-term synaptic potentiation / positive regulation of protein phosphorylation / cell morphogenesis / neuron differentiation / intracellular calcium ion homeostasis / calcium ion transport / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / presynaptic membrane / basolateral plasma membrane / calmodulin binding / neuron projection / postsynaptic density / cilium / apical plasma membrane / neuronal cell body / calcium ion binding / dendrite / glutamatergic synapse / endoplasmic reticulum / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.04 Å | |||||||||
![]() | Vinayagam D / Raunser S / Sistel O / Schulte U / Constantin CE / Prumbaum D / Zolles G / Fakler B | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Molecular mechanism of ultrafast transport by plasma membrane Ca-ATPases. 著者: Deivanayagabarathy Vinayagam / Oleg Sitsel / Uwe Schulte / Cristina E Constantin / Wout Oosterheert / Daniel Prumbaum / Gerd Zolles / Bernd Fakler / Stefan Raunser / ![]() ![]() 要旨: Tight control of intracellular Ca levels is fundamental as they are used to control numerous signal transduction pathways. Plasma membrane Ca-ATPases (PMCAs) have a crucial role in this process by ...Tight control of intracellular Ca levels is fundamental as they are used to control numerous signal transduction pathways. Plasma membrane Ca-ATPases (PMCAs) have a crucial role in this process by extruding Ca against a steep concentration gradient from the cytosol to the extracellular space. Although new details of PMCA biology are constantly being uncovered, the structural basis of the most distinguishing features of these pumps, namely, transport rates in the kilohertz range and regulation of activity by the plasma membrane phospholipid PtdIns(4,5)P, has so far remained elusive. Here we present the structures of mouse PMCA2 in the presence and absence of its accessory subunit neuroplastin in eight different stages of its transport cycle. Combined with whole-cell recordings that accurately track PMCA-mediated Ca extrusion in intact cells, these structures enable us to establish the first comprehensive transport model for a PMCA, reveal the role of disease-causing mutations and uncover the structural underpinnings of regulatory PMCA-phospholipid interaction. The transport cycle-dependent dynamics of PtdIns(4,5)P are fundamental for its role as a 'latch' promoting the fast release of Ca and opening a passageway for counter-ions. These actions are required for maintaining the ultra-fast transport cycle. Moreover, we identify the PtdIns(4,5)P-binding site as an unanticipated target for drug-mediated manipulation of intracellular Ca levels. Our work provides detailed structural insights into the uniquely fast operation of native PMCA-type Ca pumps and its control by membrane lipids and drugs. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 97.1 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 26.3 KB 26.3 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 86.5 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 8.3 KB | ||
その他 | ![]() ![]() | 94.8 MB 94.8 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 835.6 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 835.1 KB | 表示 | |
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CIF形式データ | ![]() | 16 KB | 表示 | |
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-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 9gsdMC ![]() 9gseC ![]() 9gsfC ![]() 9gsgC ![]() 9gshC ![]() 9gsiC ![]() 9gsyC ![]() 9gtbC ![]() 9gtiC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.91 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_51544_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_51544_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : PMCA-NPTN complex captured in E2 state (BEF3)
全体 | 名称: PMCA-NPTN complex captured in E2 state (BEF3) |
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要素 |
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-超分子 #1: PMCA-NPTN complex captured in E2 state (BEF3)
超分子 | 名称: PMCA-NPTN complex captured in E2 state (BEF3) / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 詳細: prepared as separate cDNAs for transient (co)transfection of tsA201 nptn/basi double KO cells |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 180 KDa |
-分子 #1: Plasma membrane calcium-transporting ATPase 2
分子 | 名称: Plasma membrane calcium-transporting ATPase 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: P-type Ca2+ transporter |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 134.647141 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: MGDMTNSDFY SKNQRNESSH GGEFGCTMEE LRSLMELRGT EAVVKIKETY GDTEAICRRL KTSPVEGLPG TAPDLEKRKQ IFGQNFIPP KKPKTFLQLV WEALQDVTLI ILEIAAIISL GLSFYHPPGE SNEGCATAQG GAEDEGEAEA GWIEGAAILL S VICVVLVT ...文字列: MGDMTNSDFY SKNQRNESSH GGEFGCTMEE LRSLMELRGT EAVVKIKETY GDTEAICRRL KTSPVEGLPG TAPDLEKRKQ IFGQNFIPP KKPKTFLQLV WEALQDVTLI ILEIAAIISL GLSFYHPPGE SNEGCATAQG GAEDEGEAEA GWIEGAAILL S VICVVLVT AFNDWSKEKQ FRGLQSRIEQ EQKFTVVRAG QVVQIPVAEI VVGDIAQIKY GDLLPADGLF IQGNDLKIDE SS LTGESDQ VRKSVDKDPM LLSGTHVMEG SGRMVVTAVG VNSQTGIIFT LLGAGGEEEE KKDKKAKQQD GAAAMEMQPL KSA EGGDAD DKKKANMHKK EKSVLQGKLT KLAVQIGKAG LVMSAITVII LVLYFTVDTF VVNKKPWLTE CTPVYVQYFV KFFI IGVTV LVVAVPEGLP LAVTISLAYS VKKMMKDNNL VRHLDACETM GNATAICSDK TGTLTTNRMT VVQAYVGDVH YKEIP DPSS INAKTLELLV NAIAINSAYT TKILPPEKEG ALPRQVGNKT ECGLLGFVLD LRQDYEPVRS QMPEEKLYKV YTFNSV RKS MSTVIKMPDE SFRMYSKGAS EIVLKKCCKI LSGAGEARVF RPRDRDEMVK KVIEPMACDG LRTICVAYRD FPSSPEP DW DNENDILNEL TCICVVGIED PVRPEVPEAI RKCQRAGITV RMVTGDNINT ARAIAIKCGI IHPGEDFLCL EGKEFNRR I RNEKGEIEQE RIDKIWPKLR VLARSSPTDK HTLVKGIIDS THTEQRQVVA VTGDGTNDGP ALKKADVGFA MGIAGTDVA KEASDIILTD DNFSSIVKAV MWGRNVYDSI SKFLQFQLTV NVVAVIVAFT GACITQDSPL KAVQMLWVNL IMDTFASLAL ATEPPTETL LLRKPYGRNK PLISRTMMKN ILGHAVYQLT LIFTLLFVGE KMFQIDSGRN APLHSPPSEH YTIIFNTFVM M QLFNEINA RKIHGERNVF DGIFRNPIFC TIVLGTFAIQ IVIVQFGGKP FSCSPLQLDQ WMWCIFIGLG ELVWGQVIAT IP TSRLKFL KEAGRLTQKE EIPEEELNED VEEIDHAERE LRRGQILWFR GLNRIQTQIR VVKAFRSSLY EGLEKPESRT SIH NFMAHP EFRIEDSQPH IPLIDDTDLE EDAALKQNSS PPSSLNKNNS AIDSGINLTT DTSKSATSSS PGSPIHSLET SLEN LYFQG GDYKDDDDK UniProtKB: Plasma membrane calcium-transporting ATPase 2 |
-分子 #2: Neuroplastin
分子 | 名称: Neuroplastin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 46.440059 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: MSGSSLPGAL ALSLLLVSGS LLPGPGAAQN AGFVKSPMSE TKLTGDAFEL YCDVVGSPTP EIQWWYAEVN RAESFRQLWD GARKRRVTV NTAYGSNGVS VLRITRLTLE DSGTYECRAS NDPKRNDLRQ NPSITWIRAQ ATISVLQKPR IVTSEEVIIR E SLLPVTLQ ...文字列: MSGSSLPGAL ALSLLLVSGS LLPGPGAAQN AGFVKSPMSE TKLTGDAFEL YCDVVGSPTP EIQWWYAEVN RAESFRQLWD GARKRRVTV NTAYGSNGVS VLRITRLTLE DSGTYECRAS NDPKRNDLRQ NPSITWIRAQ ATISVLQKPR IVTSEEVIIR E SLLPVTLQ CNLTSSSHTL MYSYWTRNGV ELTATRKNAS NMEYRINKPR AEDSGEYHCV YHFVSAPKAN ATIEVKAAPD IT GHKRSEN KNEGQDAMMY CKSVGYPHPE WIWRKKENGV FEEISNSSGR FFITNKENYT ELSIVNLQIT EDPGEYECNA TNS IGSASV STVLRVRSHL APLWPFLGIL AEIIILVVII VVYEKRKRPD EVPDDDEPAG PMKTNSTNNH KDKNLRQRNT NENL YFQGG HHHHHHHH UniProtKB: Neuroplastin |
-分子 #3: MAGNESIUM ION
分子 | 名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 Da |
-分子 #4: (2S)-1-{[(R)-hydroxy{[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-trihydroxy-4,5-bi...
分子 | 名称: (2S)-1-{[(R)-hydroxy{[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-trihydroxy-4,5-bis(phosphonooxy)cyclohexyl]oxy}phosphoryl]oxy}-3-(octadecanoyloxy)propan-2-yl icosa-5,8,11,14-tetraenoate タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: KXP |
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分子量 | 理論値: 1.047088 KDa |
Chemical component information | ![]() ChemComp-KXP: |
-分子 #5: BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION
分子 | 名称: BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: BEF |
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分子量 | 理論値: 66.007 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-BEF: |
-分子 #6: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
分子 | 名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 6 / 式: NAG |
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分子量 | 理論値: 221.208 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-NAG: |
-分子 #7: water
分子 | 名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: HOH |
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分子量 | 理論値: 18.015 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-HOH: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 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 | 1.7 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.4 / 詳細: Tris 20mM NaCl 150mM |
グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
詳細 | The complex was monodisperse |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS KRIOS |
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温度 | 最低: 93.0 K / 最高: 113.0 K |
特殊光学系 | 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 |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 6226 / 平均露光時間: 3.0 sec. / 平均電子線量: 60.54 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 倍率(補正後): 105000 / 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): 1.1 µm / 倍率(公称値): 55000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |