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- PDB-7zgo: Cryo-EM structure of human NKCC1 (TM domain) -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7zgo
タイトルCryo-EM structure of human NKCC1 (TM domain)
要素Solute carrier family 12 member 2
キーワードTRANSPORT PROTEIN / SLC12 family / NKCC1 in complex with Na+ / K+ and 2Cl- / LeuT-fold
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of cell volume / positive regulation of aspartate secretion / transepithelial ammonium transport / regulation of matrix metallopeptidase secretion / cell body membrane / metal ion transmembrane transporter activity / inorganic anion import across plasma membrane / inorganic cation import across plasma membrane / chloride:monoatomic cation symporter activity / sodium:potassium:chloride symporter activity ...positive regulation of cell volume / positive regulation of aspartate secretion / transepithelial ammonium transport / regulation of matrix metallopeptidase secretion / cell body membrane / metal ion transmembrane transporter activity / inorganic anion import across plasma membrane / inorganic cation import across plasma membrane / chloride:monoatomic cation symporter activity / sodium:potassium:chloride symporter activity / transepithelial chloride transport / Cation-coupled Chloride cotransporters / potassium ion transmembrane transporter activity / intracellular chloride ion homeostasis / negative regulation of vascular wound healing / ammonium transmembrane transport / sodium ion homeostasis / ammonium channel activity / chloride ion homeostasis / cell projection membrane / cellular response to potassium ion / T cell chemotaxis / cellular response to chemokine / potassium ion homeostasis / intracellular sodium ion homeostasis / hyperosmotic response / sodium ion import across plasma membrane / intracellular potassium ion homeostasis / cell volume homeostasis / regulation of spontaneous synaptic transmission / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / maintenance of blood-brain barrier / potassium ion import across plasma membrane / lateral plasma membrane / transport across blood-brain barrier / monoatomic ion transport / sodium ion transmembrane transport / cytoplasmic vesicle membrane / chloride transmembrane transport / basal plasma membrane / cell periphery / cell projection / Hsp90 protein binding / extracellular vesicle / protein-folding chaperone binding / cell body / basolateral plasma membrane / neuron projection / apical plasma membrane / neuronal cell body / protein kinase binding / extracellular exosome / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Solute carrier family 12 member 1/2 / Solute carrier family 12 member 2 / Amino acid permease, N-terminal / Amino acid permease N-terminal / 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
: / Chem-POV / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / Solute carrier family 12 member 2
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: 2.55 Å
データ登録者Nissen, P. / Fenton, R. / Neumann, C. / Lindtoft Rosenbaek, L. / Kock Flygaard, R. / Habeck, M. / Lykkegaard Karlsen, J. / Wang, Y. / Lindorff-Larsen, K. / Gad, H. ...Nissen, P. / Fenton, R. / Neumann, C. / Lindtoft Rosenbaek, L. / Kock Flygaard, R. / Habeck, M. / Lykkegaard Karlsen, J. / Wang, Y. / Lindorff-Larsen, K. / Gad, H. / Hartmann, R. / Lyons, J.
資金援助 デンマーク, フランス, 6件
組織認可番号国
Lundbeckfonden2015-3225 デンマーク
LundbeckfondenR310-2018-3713 デンマーク
Leducq Foundation17CVD05 フランス
Novo Nordisk FoundationNNF21OC0067647 デンマーク
Novo Nordisk FoundationNNF17OC0029724 デンマーク
Novo Nordisk FoundationNNF19OC0058439 デンマーク
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structure of the human NKCC1 transporter reveals mechanisms of ion coupling and specificity.
著者: Caroline Neumann / Lena Lindtoft Rosenbaek / Rasmus Kock Flygaard / Michael Habeck / Jesper Lykkegaard Karlsen / Yong Wang / Kresten Lindorff-Larsen / Hans Henrik Gad / Rune Hartmann / Joseph ...著者: Caroline Neumann / Lena Lindtoft Rosenbaek / Rasmus Kock Flygaard / Michael Habeck / Jesper Lykkegaard Karlsen / Yong Wang / Kresten Lindorff-Larsen / Hans Henrik Gad / Rune Hartmann / Joseph Anthony Lyons / Robert A Fenton / Poul Nissen /
要旨: The sodium-potassium-chloride transporter NKCC1 of the SLC12 family performs Na -dependent Cl - and K -ion uptake across plasma membranes. NKCC1 is important for regulating cell volume, hearing, ...The sodium-potassium-chloride transporter NKCC1 of the SLC12 family performs Na -dependent Cl - and K -ion uptake across plasma membranes. NKCC1 is important for regulating cell volume, hearing, blood pressure, and regulation of hyperpolarizing GABAergic and glycinergic signaling in the central nervous system. Here, we present a 2.6 Å resolution cryo-electron microscopy structure of human NKCC1 in the substrate-loaded (Na , K , and 2 Cl ) and occluded, inward-facing state that has also been observed for the SLC6-type transporters MhsT and LeuT. Cl binding at the Cl1 site together with the nearby K ion provides a crucial bridge between the LeuT-fold scaffold and bundle domains. Cl -ion binding at the Cl2 site seems to undertake a structural role similar to conserved glutamate of SLC6 transporters and may allow for Cl -sensitive regulation of transport. Supported by functional studies in mammalian cells and computational simulations, we describe a putative Na release pathway along transmembrane helix 5 coupled to the Cl2 site. The results provide insight into the structure-function relationship of NKCC1 with broader implications for other SLC12 family members.
履歴
登録2022年4月4日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02022年10月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年4月19日Group: Database references / Refinement description
カテゴリ: citation / citation_author / pdbx_initial_refinement_model
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22024年9月25日Group: Data collection / Refinement description / Source and taxonomy
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin / em_entity_assembly_naturalsource / em_entity_assembly_recombinant
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update / _em_entity_assembly_naturalsource.id / _em_entity_assembly_recombinant.id
改定 1.32024年11月20日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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構造の表示

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 2
B: Solute carrier family 12 member 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)272,14623
ポリマ－263,6392
非ポリマー8,50721
水43224
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area4940 Å2
ΔGint-82 kcal/mol
Surface area38300 Å2

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要素

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タンパク質 , 1種, 2分子 AB

#1: タンパク質 Solute carrier family 12 member 2 / Basolateral Na-K-Cl symporter / Bumetanide-sensitive sodium-(potassium)-chloride cotransporter 2


分子量: 131819.625 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: SLC12A2, NKCC1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P55011

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非ポリマー , 6種, 45分子

#2: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物 ChemComp-K / POTASSIUM ION / カリウムカチオン


分子量: 39.098 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: K / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-CL / CHLORIDE ION / クロリド


分子量: 35.453 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cl / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物
ChemComp-POV / (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / POPC


分子量: 760.076 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H82NO8P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: リン脂質*YM
#6: 化合物
ChemComp-Y01 / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト


分子量: 486.726 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H50O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Dimeric NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-COMPLEX#10RECOMBINANT
2NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-COMPLEX#11RECOMBINANT
3NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-COMPLEX#11RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.263366 MDaNO
220.131683 MDaNO
330.131683 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Homo sapiens (ヒト)9606
22Homo sapiens (ヒト)9606
33Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Homo sapiens (ヒト)9606
22Homo sapiens (ヒト)9606
33Homo sapiens (ヒト)9606
緩衝液pH: 8
詳細: 0.01% glycol-diosgenin (GDN, Anatrace), 200mM NaCl, 200mM KCl, 20mM Tris-HCl pH 8.0 and 0.07mM bumetanide
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: concentration (mg/mL): 0.9-1.5
試料支持詳細: GloQube (Quorum) 15 mA / 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: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %
詳細: 3 uL sample was applied to the gold foil side of the grid and blotted iusing a blot force of 0 and blot time of 3-4 seconds before plunge- freezing into liquid ethane cooled by liquid nitrogen.

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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
EM imaging

加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 照射モード: FLOOD BEAM / モデル: FEI TITAN KRIOS / モード: BRIGHT FIELD / Specimen-ID: 1

ID最大 デフォーカス（公称値） (nm)最小 デフォーカス（公称値） (nm)倍率（公称値） (X)
11600600165000
22400500130000
撮影
IDImaging-ID電子線照射量 (e/Å2)フィルム・検出器のモデル実像数
1140.12GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)10063
2130.78GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)9122
3260.438GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)6190
電子光学装置
エネルギーフィルター名称IDImaging-IDエネルギーフィルタースリット幅 (eV)
GIF Bioquantum1120
GIF Bioquantum2220

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
4RELION3.1CTF補正CTFFind4
7PHENIXモデルフィッティング
10PHENIXモデル精密化
14RELION3.1３次元再構成
15cryoSPARC3３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1002976
詳細: Dataset 1: 1002976 particles Dataset 2: 1566691 Dataset 3: 2710603
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.55 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 258791 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 61.44 / プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 6NPL

6npl


PDB chain-ID: A / Accession code: 6NPL / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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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