Reviewer #3 (Public review): Conduction pathway for potassium through the E. coli pump KdpFABC
Notice bibliographique
Résumé
Under osmotic stress, bacteria express a heterotetrameric protein complex, KdpFABC, which functions as an ATP-dependent K+ pump to maintain intracellular potassium levels. The subunit KdpA belongs to the Superfamily of K+ Transporters and adopts a pseudo-tetrameric architecture with a membrane embedded selectivity filter as seen in K+ channels. KdpB belongs to the superfamily of P-type ATPases with a conserved binding site for ions within the membrane domain and three cytoplasmic domains that orchestrate ATP hydrolysis via an aspartyl phosphate intermediate. Previous work has hypothesized that K+ moves parallel to the membrane plane through a 40-Å long tunnel that connects the selectivity filter of KdpA with the binding site in KdpB. In the current work, we have reconstituted KdpFABC into lipid nanodiscs and used cryo-EM to image the wild-type pump under turnover conditions. We present a 2.1 Å structure of the E1∼P·ADP conformation, which reveals new features of the conduction pathway. This map shows exceedingly strong densities within the selectivity filter and at the canonical binding site, consistent with K+ bound at each of these sites in this conformation. Many water molecules occupy a vestibule and the proximal end of the tunnel, which becomes markedly hydrophobic and dewetted at the subunit interface. We go on to use ATPase and ion transport assays to assess effects of numerous mutations along this proposed conduction pathway. The results confirm that K+ ions pass through the tunnel and support the existence of a low affinity site in KdpB for releasing these ions to the cytoplasm. Taken together, these data shed new light on the unique partnership between a transmembrane channel and an ATP-driven pump in maintaining the large electrochemical K+ gradient essential for bacterial survival.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».