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- EMDB-15895: Upright KimA dimer with bound c-di-AMP from B. subtilis -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-15895
タイトルUpright KimA dimer with bound c-di-AMP from B. subtilis
マップデータ
試料
  • 複合体: Upright dimer KimA with c-di-AMP bound
    • タンパク質・ペプチド: Potassium transporter KimA
  • リガンド: (2R,3R,3aS,5R,7aR,9R,10R,10aS,12R,14aR)-2,9-bis(6-amino-9H-purin-9-yl)octahydro-2H,7H-difuro[3,2-d:3',2'-j][1,3,7,9,2,8 ]tetraoxadiphosphacyclododecine-3,5,10,12-tetrol 5,12-dioxide
キーワードpotassium importer / second messenger (セカンドメッセンジャー) / c-di-AMP / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性Amino acid/polyamine transporter I / Amino acid permease / symporter activity / potassium ion transport / metal ion binding / 細胞膜 / Potassium transporter KimA
機能・相同性情報
生物種Bacillus subtilis (枯草菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å
データ登録者Vonck J / Wieferig JP
資金援助 ドイツ, 2件
OrganizationGrant number国
German Research Foundation (DFG)HA 6322/4-1 ドイツ
German Research Foundation (DFG)VO 1449/1-1 ドイツ
引用
ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Cyclic di-AMP traps proton-coupled K transporters of the KUP family in an inward-occluded conformation.
著者: Michael F Fuss / Jan-Philip Wieferig / Robin A Corey / Yvonne Hellmich / Igor Tascón / Joana S Sousa / Phillip J Stansfeld / Janet Vonck / Inga Hänelt /
要旨: Cyclic di-AMP is the only known essential second messenger in bacteria and archaea, regulating different proteins indispensable for numerous physiological processes. In particular, it controls ...Cyclic di-AMP is the only known essential second messenger in bacteria and archaea, regulating different proteins indispensable for numerous physiological processes. In particular, it controls various potassium and osmolyte transporters involved in osmoregulation. In Bacillus subtilis, the K/H symporter KimA of the KUP family is inactivated by c-di-AMP. KimA sustains survival at potassium limitation at low external pH by mediating potassium ion uptake. However, at elevated intracellular K concentrations, further K accumulation would be toxic. In this study, we reveal the molecular basis of how c-di-AMP binding inhibits KimA. We report cryo-EM structures of KimA with bound c-di-AMP in detergent solution and reconstituted in amphipols. By combining structural data with functional assays and molecular dynamics simulations we reveal how c-di-AMP modulates transport. We show that an intracellular loop in the transmembrane domain interacts with c-di-AMP bound to the adjacent cytosolic domain. This reduces the mobility of transmembrane helices at the cytosolic side of the K binding site and therefore traps KimA in an inward-occluded conformation.
#1: ジャーナル: Biorxiv / 年: 2023
タイトル: Cyclic di-AMP traps proton-coupled K+ transporters of the KUP family in an inward-occluded conformation
著者: Fuss MF / Wieferig JP / Corey R / Hellmich Y / Tascon I / Sousa JS / Stansfeld P / Vonck J / Haenelt I
履歴
登録2022年9月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年1月18日-
マップ公開2023年1月18日-
更新2023年7月5日-
現状2023年7月5日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_15895.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_15895.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 70.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
0.83 Å/pix.
x 264 pix.
= 219.384 Å		0.83 Å/pix.
x 264 pix.
= 219.384 Å		0.83 Å/pix.
x 264 pix.
= 219.384 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: 0.831 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: 0.017
最小 - 最大-0.12849109 - 0.17800094
平均 (標準偏差)0.00009609962 (±0.004199399)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ264264264
Spacing264264264
セルA=B=C: 219.38399 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: unsharpened map

ファイルemd_15895_additional_1.map
注釈unsharpened map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Halfmap2 focused refinement half-dimer

ファイルemd_15895_additional_2.map
注釈Halfmap2 focused refinement half-dimer
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Halfmap1 focused refinement half-dimer

ファイルemd_15895_additional_3.map
注釈Halfmap1 focused refinement half-dimer
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Focused refinement half-dimer

ファイルemd_15895_additional_4.map
注釈Focused refinement half-dimer
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_15895_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_15895_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Upright dimer KimA with c-di-AMP bound

全体名称: Upright dimer KimA with c-di-AMP bound
要素
  • 複合体: Upright dimer KimA with c-di-AMP bound
    • タンパク質・ペプチド: Potassium transporter KimA
  • リガンド: (2R,3R,3aS,5R,7aR,9R,10R,10aS,12R,14aR)-2,9-bis(6-amino-9H-purin-9-yl)octahydro-2H,7H-difuro[3,2-d:3',2'-j][1,3,7,9,2,8 ]tetraoxadiphosphacyclododecine-3,5,10,12-tetrol 5,12-dioxide

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超分子 #1: Upright dimer KimA with c-di-AMP bound

超分子名称: Upright dimer KimA with c-di-AMP bound / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
分子量理論値: 134 KDa

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分子 #1: Potassium transporter KimA

分子名称: Potassium transporter KimA / 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: Bacillus subtilis (枯草菌)
分子量理論値: 66.838977 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MYHSIKRFLI GKPLKSQAAG EQKLTKLKAL AMLSSDALSS VAYGTEQILI ILATISAAAF WYSIPIAVGV LILLLALILS YRQIIYAYP QGGGAYIVSK ENLGEKPGLI AGGSLLVDYI LTVAVSISAG TDAITSAFPA LHDYHVPIAI FLVLVIMILN L RGLSESAS ...文字列:
MYHSIKRFLI GKPLKSQAAG EQKLTKLKAL AMLSSDALSS VAYGTEQILI ILATISAAAF WYSIPIAVGV LILLLALILS YRQIIYAYP QGGGAYIVSK ENLGEKPGLI AGGSLLVDYI LTVAVSISAG TDAITSAFPA LHDYHVPIAI FLVLVIMILN L RGLSESAS ILAYPVYLFV VALLVLIAVG LFKLMTGQID QPAHHTSLGT PVAGITLFLL LKAFSSGCSA LTGVEAISNA IP AFKNPPA RNAARTLAMM GILLAILFSG ITVLAYGYGT APKPDETVVS QIASETFGRN VFYYVIQGVT SLILVLAANT GFS AFPQLA FNLARDQYMP RMFTVRGDRL GFSNGIIFLG FASIVLIILF GGQTEHLIPL YAVGVFIPFT LSQTGMCMKW IKQK PKGWI GKMLINSCGA LISFMVLSIL FVTKFNVVWP VLIFMPIVVL LFFAIKNHYT AVGEQLRIVD KEPEEIKGTV VIVPV AGVT TVVQKSIHYA KSLSDQVIAV HVSFDREQEK KFEKRWEELN NGVRLVTLHS SYRSLVHPFD KFLETVEAKA KKEQFS VMV LFPQFITKKR WHTILHNQSA FLLRVRLFWK KDIMVATLPY HFKK

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分子 #2: (2R,3R,3aS,5R,7aR,9R,10R,10aS,12R,14aR)-2,9-bis(6-amino-9H-purin-...

分子名称: (2R,3R,3aS,5R,7aR,9R,10R,10aS,12R,14aR)-2,9-bis(6-amino-9H-purin-9-yl)octahydro-2H,7H-difuro[3,2-d:3',2'-j][1,3,7,9,2,8 ]tetraoxadiphosphacyclododecine-3,5,10,12-tetrol 5,12-dioxide
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: 2BA
分子量理論値: 658.412 Da

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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2.25 mg/mL
緩衝液pH: 8
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE
詳細Reconstituted in amphipols PMAL C8

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 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
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 55.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

10092

初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION
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: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 296000
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
得られたモデル

PDB-8b71:
Upright KimA dimer with bound c-di-AMP from B. subtilis

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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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