CryoEM structure of the human SLC4A4 sodium-coupled acid-base transporter NBCe1.
CryoEM structure of the human SLC4A4 sodium-coupled acid-base transporter NBCe1.
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DOI：
10.1038/s41467-018-03271-3
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发表时间：
2018-03-02
影响因子：
16.6
通讯作者：
Kurtz I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huynh KW;Jiang J;Abuladze N;Tsirulnikov K;Kao L;Shao X;Newman D;Azimov R;Pushkin A;Zhou ZH;Kurtz I
钠离子偶联的酸碱转运蛋白在人类生物学中发挥着重要的作用。它们的功能障碍与癌症、心脏病和脑部疾病有关。哺乳动物钠离子偶联的酸碱转运蛋白的高分辨率结构尚不存在。碳酸氢钠共转运体NBCe1在多个器官中发挥作用，其突变会导致失明、生长和血液化学异常、偏头痛和认知功能受损。在这里，我们用低温电子显微镜测定了人NbCe1膜结构域二聚体的结构，其分辨率为3.9 。我们的原子模型和功能突变揭示了离子可及性途径和离子配位位置，后者包含与人类致病突变有关的残基。我们在离子配位部位发现了少量残基，这些残基的修饰将NBCe1转变为阴离子交换器。我们的数据表明，转运体和交易所使用类似的运输机制，它们底物结合区的细微差异对它们的运输方式有非常显著的影响。钠离子偶联酸碱膜转运蛋白调节血压、离子动态平衡和酸碱化学。本文介绍了碳酸氢钠共转运蛋白NBCe1的3.9？分辨率低温EM结构，并通过诱变实验对其离子配位和离子可及途径进行了表征。
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. Na+-coupled acid-base membrane transport proteins regulate blood pressure, ion homeostasis and acid-base chemistry. Here the authors present the 3.9 Å resolution cryoEM structure of the sodium-bicarbonate cotransporter NBCe1 and characterize its ion coordination site and ion accessibility pathway with mutagenesis experiments.
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DOI：
10.1126/science.aad8266
发表时间：
2016-08-26
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Chen Y;Clarke OB;Kim J;Stowe S;Kim YK;Assur Z;Cavalier M;Godoy-Ruiz R;von Alpen DC;Manzini C;Blaner WS;Frank J;Quadro L;Weber DJ;Shapiro L;Hendrickson WA;Mancia F
通讯作者：
Mancia F
影响因子：
64.8
作者：
Fan G;Baker ML;Wang Z;Baker MR;Sinyagovskiy PA;Chiu W;Ludtke SJ;Serysheva II
通讯作者：
Serysheva II
影响因子：
7.7
作者：
Bai, Xiao-chen;Rajendra, Eeson;Scheres, Sjors H. W.
通讯作者：
Scheres, Sjors H. W.
DOI：
10.1107/s0907444909042073
发表时间：
2010-01
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Chen VB;Arendall WB 3rd;Headd JJ;Keedy DA;Immormino RM;Kapral GJ;Murray LW;Richardson JS;Richardson DC
通讯作者：
Richardson DC
DOI：
10.1107/s0907444902016657
发表时间：
2002-11-01
影响因子：
2.2
作者：
Adams, PD;Grosse-Kunstleve, RW;Terwilliger, TC
通讯作者：
Terwilliger, TC