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- PDB-7aiq: Structure of Human Potassium Chloride Transporter KCC1 in NaCl (S... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7aiq
タイトルStructure of Human Potassium Chloride Transporter KCC1 in NaCl (Subclass 1)
要素Solute carrier family 12 member 4
キーワードTRANSPORT PROTEIN / CCC / transporter / human membrane protein / homodimer / nucleotide-binding / KCC1 / KCC / potassium-chloride coupled transporter / Structural Genomics / Structural Genomics Consortium / SGC
機能・相同性
機能・相同性情報


potassium:chloride symporter activity / Cation-coupled Chloride cotransporters / chloride ion homeostasis / potassium ion homeostasis / cell volume homeostasis / potassium ion import across plasma membrane / monoatomic ion transport / potassium ion transmembrane transport / chloride transmembrane transport / chemical synaptic transmission ...potassium:chloride symporter activity / Cation-coupled Chloride cotransporters / chloride ion homeostasis / potassium ion homeostasis / cell volume homeostasis / potassium ion import across plasma membrane / monoatomic ion transport / potassium ion transmembrane transport / chloride transmembrane transport / chemical synaptic transmission / lysosomal membrane / synapse / protein kinase binding / ATP binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
K/Cl co-transporter 1 / 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
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / Solute carrier family 12 member 4
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.72 Å
データ登録者Ebenhoch, R. / Chi, G. / Man, H. / Wang, D. / McKinley, G. / Mukhopadhyay, S.M.M. / MacLean, E.M. / Chalk, R. / Moreau, C. / Snee, M. ...Ebenhoch, R. / Chi, G. / Man, H. / Wang, D. / McKinley, G. / Mukhopadhyay, S.M.M. / MacLean, E.M. / Chalk, R. / Moreau, C. / Snee, M. / Bohstedt, T. / Singh, N.K. / Abrusci, P. / Liko, I. / Tehan, B.G. / Almeida, F.G. / Arrowsmith, C.H. / Tang, H. / Robinson, C.V. / Bountra, C. / Edwards, A.M. / Marsden, B.D. / Burgess-Brown, N.A. / Duerr, K.L. / Structural Genomics Consortium (SGC)
資金援助 英国, 1件
組織認可番号国
European Commission 英国
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2021
タイトル: Phospho-regulation, nucleotide binding and ion access control in potassium-chloride cotransporters.
著者: Gamma Chi / Rebecca Ebenhoch / Henry Man / Haiping Tang / Laurence E Tremblay / Gabriella Reggiano / Xingyu Qiu / Tina Bohstedt / Idlir Liko / Fernando G Almeida / Alexandre P Garneau / Dong ...著者: Gamma Chi / Rebecca Ebenhoch / Henry Man / Haiping Tang / Laurence E Tremblay / Gabriella Reggiano / Xingyu Qiu / Tina Bohstedt / Idlir Liko / Fernando G Almeida / Alexandre P Garneau / Dong Wang / Gavin McKinley / Christophe P Moreau / Kiran D Bountra / Patrizia Abrusci / Shubhashish M M Mukhopadhyay / Alejandra Fernandez-Cid / Samira Slimani / Julie L Lavoie / Nicola A Burgess-Brown / Ben Tehan / Frank DiMaio / Ali Jazayeri / Paul Isenring / Carol V Robinson / Katharina L Dürr /
要旨: Potassium-coupled chloride transporters (KCCs) play crucial roles in regulating cell volume and intracellular chloride concentration. They are characteristically inhibited under isotonic conditions ...Potassium-coupled chloride transporters (KCCs) play crucial roles in regulating cell volume and intracellular chloride concentration. They are characteristically inhibited under isotonic conditions via phospho-regulatory sites located within the cytoplasmic termini. Decreased inhibitory phosphorylation in response to hypotonic cell swelling stimulates transport activity, and dysfunction of this regulatory process has been associated with various human diseases. Here, we present cryo-EM structures of human KCC3b and KCC1, revealing structural determinants for phospho-regulation in both N- and C-termini. We show that phospho-mimetic KCC3b is arrested in an inward-facing state in which intracellular ion access is blocked by extensive contacts with the N-terminus. In another mutant with increased isotonic transport activity, KCC1Δ19, this interdomain interaction is absent, likely due to a unique phospho-regulatory site in the KCC1 N-terminus. Furthermore, we map additional phosphorylation sites as well as a previously unknown ATP/ADP-binding pocket in the large C-terminal domain and show enhanced thermal stabilization of other CCCs by adenine nucleotides. These findings provide fundamentally new insights into the complex regulation of KCCs and may unlock innovative strategies for drug development.
履歴
登録2020年9月28日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年6月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年6月9日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last ..._citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22021年7月28日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume
改定 1.32024年11月20日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-11802
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Solute carrier family 12 member 4
B: Solute carrier family 12 member 4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)241,8508
ポリマ－239,2212
非ポリマー2,6306
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, native gel electrophoresis
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area10140 Å2
ΔGint-24 kcal/mol
Surface area76180 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 Solute carrier family 12 member 4 / Electroneutral potassium-chloride cotransporter 1 / Erythroid K-Cl cotransporter 1 / hKCC1


分子量: 119610.281 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SLC12A4, KCC1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q9UP95
#2: 多糖 beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
#4: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Homodimeric complex of human potassium chloride transporter KCC1 in complex with ATP and magnesium
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.24 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.17.1_3660精密化
PHENIX1.17.1_3660精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
12cryoSPARC2３次元再構成
13Cootモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.72 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 76768 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
詳細: Model from reference map/model fitted with Chimera, refined with Coot and then with Phenix.
精密化交差検証法: NONE

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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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