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- EMDB-7441: CryoEM structure of human SLC4A4 sodium-coupled acid-base transpo... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-7441
タイトルCryoEM structure of human SLC4A4 sodium-coupled acid-base transporter NBCe1
マップデータElectrogenic Sodium Bicarbonate Cotransporter, SLC4A4, NBCe1
試料
  • 複合体: NBCe1 Dimer
    • タンパク質・ペプチド: Electrogenic sodium bicarbonate cotransporter 1
キーワードSLC4A4 / Electrogenic Sodium-Coupled Bicarbonate Cotransporters / TRANSPORT PROTEIN / NBCe1
機能・相同性
機能・相同性情報


Defective SLC4A4 causes renal tubular acidosis, proximal, with ocular abnormalities and mental retardation (pRTA-OA) / sodium:bicarbonate symporter activity / monoatomic ion homeostasis / Bicarbonate transporters / symporter activity / sodium ion export across plasma membrane / solute:inorganic anion antiporter activity / bicarbonate transport / sodium ion transport / plasma membrane => GO:0005886 ...Defective SLC4A4 causes renal tubular acidosis, proximal, with ocular abnormalities and mental retardation (pRTA-OA) / sodium:bicarbonate symporter activity / monoatomic ion homeostasis / Bicarbonate transporters / symporter activity / sodium ion export across plasma membrane / solute:inorganic anion antiporter activity / bicarbonate transport / sodium ion transport / plasma membrane => GO:0005886 / transmembrane transporter activity / transport across blood-brain barrier / sodium ion transmembrane transport / positive regulation of glycolytic process / regulation of membrane potential / regulation of intracellular pH / transmembrane transport / basolateral plasma membrane / cell surface / extracellular exosome / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium bicarbonate cotransporter / Band 3 cytoplasmic domain / Band 3 cytoplasmic domain / Phosphotransferase/anion transporter / Bicarbonate transporter, eukaryotic / Bicarbonate transporter-like, transmembrane domain / HCO3- transporter integral membrane domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Electrogenic sodium bicarbonate cotransporter 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å
データ登録者Huynh KW / Jiang J
資金援助 米国, 11件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)DK077162 米国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)DK007789 米国
Allan Smidt Charitable Fund 米国
Factor Family Foundation 米国
Ralph Block Family Foundation 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM071940 米国
National Institutes of Health/National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIH/NIDCR)DE025567 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI094386 米国
National Institutes of Health/National Center for Research Resources (NIH/NCRR)1S10RR23057 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1U24GM116792 米国
National Science Foundation (NSF, United States)DBI-1338135 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2018
タイトル: CryoEM structure of the human SLC4A4 sodium-coupled acid-base transporter NBCe1.
著者: Kevin W Huynh / Jiansen Jiang / Natalia Abuladze / Kirill Tsirulnikov / Liyo Kao / Xuesi Shao / Debra Newman / Rustam Azimov / Alexander Pushkin / Z Hong Zhou / Ira Kurtz /
要旨: Na-coupled acid-base transporters play essential roles in human biology. Their dysfunction has been linked to cancer, heart, and brain disease. High-resolution structures of mammalian Na-coupled acid- ...Na-coupled acid-base transporters play essential roles in human biology. Their dysfunction has been linked to cancer, heart, and brain disease. High-resolution structures of mammalian Na-coupled acid-base transporters are not available. The sodium-bicarbonate cotransporter NBCe1 functions in multiple organs and its mutations cause blindness, abnormal growth and blood chemistry, migraines, and impaired cognitive function. Here, we have determined the structure of the membrane domain dimer of human NBCe1 at 3.9 Å resolution by cryo electron microscopy. Our atomic model and functional mutagenesis revealed the ion accessibility pathway and the ion coordination site, the latter containing residues involved in human disease-causing mutations. We identified a small number of residues within the ion coordination site whose modification transformed NBCe1 into an anion exchanger. Our data suggest that symporters and exchangers utilize comparable transport machinery and that subtle differences in their substrate-binding regions have very significant effects on their transport mode.
履歴
登録2018年1月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年3月7日-
マップ公開2018年3月7日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13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: 0.075
  • 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: 0.075
  • 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-6caa
  • 表面レベル: 0.075
  • 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_7441.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_7441.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Electrogenic Sodium Bicarbonate Cotransporter, SLC4A4, NBCe1
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Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.36 Å/pix.
x 192 pix.
= 261.12 Å		1.36 Å/pix.
x 192 pix.
= 261.12 Å		1.36 Å/pix.
x 192 pix.
= 261.12 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: 1.36 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: 0.075 / ムービー #1: 0.075
最小 - 最大-0.21364401 - 0.41390547
平均 (標準偏差)0.00007420711 (±0.010444199)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 261.12 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.361.361.36
M x/y/z192192192
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z261.120261.120261.120
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS192192192
D min/max/mean-0.2140.4140.000

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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 : NBCe1 Dimer

全体名称: NBCe1 Dimer
要素
  • 複合体: NBCe1 Dimer
    • タンパク質・ペプチド: Electrogenic sodium bicarbonate cotransporter 1

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超分子 #1: NBCe1 Dimer

超分子名称: NBCe1 Dimer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 器官: Kidney
分子量理論値: 260 KDa

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分子 #1: Electrogenic sodium bicarbonate cotransporter 1

分子名称: Electrogenic sodium bicarbonate cotransporter 1 / 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: Homo sapiens (ヒト) / 器官: Kidney
分子量理論値: 116.172312 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MSTENVEGKP SNLGERGRAR SSTFLRVVQP MFNHSIFTSA VSPAAERIRF ILGEEDDSPA PPQLFTELDE LLAVDGQEME WKETARWIK FEEKVEQGGE RWSKPHVATL SLHSLFELRT CMEKGSIMLD REASSLPQLV EMIVDHQIET GLLKPELKDK V TYTLLRKH ...文字列:
MSTENVEGKP SNLGERGRAR SSTFLRVVQP MFNHSIFTSA VSPAAERIRF ILGEEDDSPA PPQLFTELDE LLAVDGQEME WKETARWIK FEEKVEQGGE RWSKPHVATL SLHSLFELRT CMEKGSIMLD REASSLPQLV EMIVDHQIET GLLKPELKDK V TYTLLRKH RHQTKKSNLR SLADIGKTVS SASRMFTNPD NGSPAMTHRN LTSSSLNDIS DKPEKDQLKN KFMKKLPRDA EA SNVLVGE VDFLDTPFIA FVRLQQAVML GALTEVPVPT RFLFILLGPK GKAKSYHEIG RAIATLMSDE VFHDIAYKAK DRH DLIAGI DEFLDEVIVL PPGEWDPAIR IEPPKSLPSS DKRKNMYSGG ENVQMNGDTP HDGGHGGGGH GDCEELQRTG RFCG GLIKD IKRKAPFFAS DFYDALNIQA LSAILFIYLA TVTNAITFGG LLGDATDNMQ GVLESFLGTA VSGAIFCLFA GQPLT ILSS TGPVLVFERL LFNFSKDNNF DYLEFRLWIG LWSAFLCLIL VATDASFLVQ YFTRFTEEGF SSLISFIFIY DAFKKM IKL ADYYPINSNF KVGYNTLFSC TCVPPDPANI SISNDTTLAP EYLPTMSSTD MYHNTTFDWA FLSKKECSKY GGNLVGN NC NFVPDITLMS FILFLGTYTS SMALKKFKTS PYFPTTARKL ISDFAIILSI LIFCVIDALV GVDTPKLIVP SEFKPTSP N RGWFVPPFGE NPWWVCLAAA IPALLVTILI FMDQQITAVI VNRKEHKLKK GAGYHLDLFW VAILMVICSL MALPWYVAA TVISIAHIDS LKMETETSAP GEQPKFLGVR EQRVTGTLVF ILTGLSVFMA PILKFIPMPV LYGVFLYMGV ASLNGVQFMD RLKLLLMPL KHQPDFIYLR HVPLRRVHLF TFLQVLCLAL LWILKSTVAA IIFPVMILAL VAVRKGMDYL FSQHDLSFLD D VIPEKDKK KKEDEKKKKK KKGSLDSDND DSDCPYSEKV PSIKIPMDIM EQQPFLSDSK PSDRERSPTF LERHTSC

UniProtKB: Electrogenic sodium bicarbonate cotransporter 1

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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0.40 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC4H12ClNO3Tris-HCl
150.0 mMNaClsodium chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細Sample was purified in DDM and exchanged into Amphipols (PMAL-C8)

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS
エネルギーフィルター - エネルギー下限: 0 eV
エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-36 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 3378 / 平均電子線量: 24.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 36764 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
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

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1729419
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Used a oval-shaped disk low-passed filtered to 60A
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0) / 使用した粒子像数: 184561
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-6caa:
CryoEM structure of human SLC4A4 sodium-coupled acid-base transporter NBCe1

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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://pdbjlvh1.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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