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- PDB-8by2: Structure of the K+/H+ exchanger KefC with GSH. -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8by2
タイトルStructure of the K+/H+ exchanger KefC with GSH.
要素Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC
キーワードMEMBRANE PROTEIN / potassium proton exchanger / KefC / Transporter / CPA / GSH
機能・相同性
機能・相同性情報


glutathione-regulated potassium exporter activity / response to methylglyoxal / antiporter activity / toxic substance binding / proton transmembrane transport / enzyme binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC / K+/H+ exchanger / Potassium uptake protein TrkA / Sodium/solute symporter superfamily / Cation/H+ exchanger / Sodium/hydrogen exchanger family / Regulator of K+ conductance, N-terminal / TrkA-N domain / RCK N-terminal domain profile. / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE MONOPHOSPHATE / GLUTATHIONE / : / Chem-PGW / Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
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: 3.18 Å
データ登録者Gulati, A. / Drew, D.
資金援助European Union, スウェーデン, 2件
組織認可番号国
European Research Council (ERC)ERC-CoG-820187European Union
Swedish Research Council スウェーデン
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structure and mechanism of the K/H exchanger KefC.
著者: Ashutosh Gulati / Surabhi Kokane / Annemarie Perez-Boerema / Claudia Alleva / Pascal F Meier / Rei Matsuoka / David Drew /
要旨: Intracellular potassium (K) homeostasis is fundamental to cell viability. In addition to channels, K levels are maintained by various ion transporters. One major family is the proton-driven K efflux ...Intracellular potassium (K) homeostasis is fundamental to cell viability. In addition to channels, K levels are maintained by various ion transporters. One major family is the proton-driven K efflux transporters, which in gram-negative bacteria is important for detoxification and in plants is critical for efficient photosynthesis and growth. Despite their importance, the structure and molecular basis for K-selectivity is poorly understood. Here, we report ~3.1 Å resolution cryo-EM structures of the Escherichia coli glutathione (GSH)-gated K efflux transporter KefC in complex with AMP, AMP/GSH and an ion-binding variant. KefC forms a homodimer similar to the inward-facing conformation of Na/H antiporter NapA. By structural assignment of a coordinated K ion, MD simulations, and SSM-based electrophysiology, we demonstrate how ion-binding in KefC is adapted for binding a dehydrated K ion. KefC harbors C-terminal regulator of K conductance (RCK) domains, as present in some bacterial K-ion channels. The domain-swapped helices in the RCK domains bind AMP and GSH and they inhibit transport by directly interacting with the ion-transporter module. Taken together, we propose that KefC is activated by detachment of the RCK domains and that ion selectivity exploits the biophysical properties likewise adapted by K-ion-channels.
履歴
登録2022年12月11日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年12月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年3月27日Group: Database references / Structure summary / カテゴリ: citation / struct / Item: _citation.journal_abbrev / _struct.title
改定 1.22024年6月19日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _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

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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: Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC
B: Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)125,25210
ポリマ－122,3662
非ポリマー2,8858
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
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area14250 Å2
ΔGint-95 kcal/mol
Surface area47970 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 Glutathione-regulated potassium-efflux system protein KefC / K(+)/H(+) antiporter


分子量: 61183.223 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌)
遺伝子: kefC, kefC_3, kefC_4, A9X72_21045, ACU57_16285, AT845_001330, BHS81_26455, BJJ90_21970, BLM69_001595, BMT91_01970, BN17_44701, BON64_08355, BON68_06240, BON72_08730, BON76_14820, BON94_ ...遺伝子: kefC, kefC_3, kefC_4, A9X72_21045, ACU57_16285, AT845_001330, BHS81_26455, BJJ90_21970, BLM69_001595, BMT91_01970, BN17_44701, BON64_08355, BON68_06240, BON72_08730, BON76_14820, BON94_26490, BON97_15340, BRV02_001703, BTQ06_18350, BvCmsF30A_01124, BvCmsHHP056_04946, BvCmsKKP061_01751, BvCmsKSNP073_00849, BVL39_02825, C0P57_001700, C1Q91_003817, CCS08_23225, CIG67_13365, CR538_21280, CV83915_01528, CWS33_08975, D3Y67_20250, D9H94_05730, DAH19_13555, DAH22_04310, DAH27_12485, DAH28_04320, DAH29_14050, DAH30_11255, DAH32_09665, DAH37_05870, DAH41_08355, DEN89_19705, DEN90_18045, DEN96_05545, DEN97_05070, DEN98_05075, DEN99_02470, DEO00_04545, DEO12_14740, DEO14_11885, DEO19_04855, DIV22_05610, DRW19_05570, DS732_05130, DTL43_06565, DXT69_02135, DXT71_01260, E2121_11235, E2122_03850, E2127_05310, E2128_11280, E2129_03465, E2131_02880, E2132_05315, E2135_03750, E5P26_16110, E5P27_07520, E5P28_15370, E5P29_09025, E5P30_07860, E5P39_14645, E5P41_09555, E5P42_00460, E5P43_10360, E5P44_10710, E5P45_09675, E5P46_12140, E5P47_12165, E5P48_11095, E5P49_12390, E5P50_01615, E5P51_19605, E5S35_00760, E5S38_08180, E5S42_10720, E5S43_02390, E5S45_05455, E5S52_10125, E6D34_01595, EAI46_08450, EBP16_09705, EC95NR1_04226, EHD79_22595, EKI52_11150, EL79_3823, EL80_3769, ELT21_05100, ELV08_16095, ELY39_00725, ERS139208_01108, F0L67_09735, FDM60_06480, FJQ40_06620, FPJ29_04385, G3V95_03045, G4A38_11120, G4A47_11350, GAI66_03965, GF699_05360, GNZ05_10415, GOP25_07850, GP944_03730, GP965_24280, GQM04_06640, GRW24_15515, GUC01_17280, HNC36_14075, HV209_00940, J5U05_003215, JFD_01135, JNP96_04415, NCTC10865_05215, NCTC8960_01687, NCTC9036_04147, SAMEA3753106_01628, WR15_01725
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: J7Q5Y6
#2: 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
#3: 化合物 ChemComp-AMP / ADENOSINE MONOPHOSPHATE / AMP


分子量: 347.221 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H14N5O7P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: AMP*YM
#4: 化合物 ChemComp-GSH / GLUTATHIONE / グルタチオン


分子量: 307.323 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N3O6S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-PGW / (1R)-2-{[(S)-{[(2S)-2,3-dihydroxypropyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]oxy}-1-[(hexadecanoyloxy)methyl]ethyl (9Z)-octadec-9-enoate / 1-Palmitoyl-2-Oleoyl-sn-Glycero-3-[Phospho-(1-glycerol)] / PHOSPHATIDYLGLYCEROL / POPG


分子量: 749.007 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H77O10P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: リン脂質*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: Kefc protein dimer with GSH / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
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
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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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 / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / C2レンズ絞り径: 50 µm
撮影電子線照射量: 64.3 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

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: 3.18 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 260115 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 82.62 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0028700
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.49411755
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.831280
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0341396
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041459

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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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