P38502 (ACKA_METTE) Reviewed, UniProtKB/Swiss-Prot
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May 1, 2013.
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| Protein names | Recommended name: Acetate kinase EC=2.7.2.1 Alternative name(s): Acetokinase | ||||
| Gene names |
| ||||
| Organism | Methanosarcina thermophila | ||||
| Taxonomic identifier | 2210 [NCBI] | ||||
| Taxonomic lineage | Archaea › Euryarchaeota › Methanomicrobia › Methanosarcinales › Methanosarcinaceae › Methanosarcina![]() |
Protein attributes
| Sequence length | 408 AA. |
| Sequence status | Complete. |
| Protein existence | Evidence at protein level |
General annotation (Comments)
| Function | Catalyzes the formation of acetyl phosphate from acetate and ATP. Can also catalyze the reverse reaction. Can also phosphorylate propionate, but has very low activity toward butyrate. Ref.4 |
| Catalytic activity | ATP + acetate = ADP + acetyl phosphate. Ref.1 Ref.2 Ref.3 Ref.4 Ref.5 Ref.7 |
| Cofactor | Mg2+. Can also accept Mn2+. The Mg2+ is bound between two conserved protein residues and the ATP phosphate groups. Ref.3 Ref.7 |
| Enzyme regulation | Inhibited by diethylpyrocarbonate, hydroxylamine and phenylglyoxal. Ref.1 Ref.7 |
| Pathway | Metabolic intermediate biosynthesis; acetyl-CoA biosynthesis; acetyl-CoA from acetate: step 1/2. HAMAP-Rule MF_00020 |
| Subunit structure | |
| Subcellular location | Cytoplasm By similarity. |
| Sequence similarities | Belongs to the acetokinase family. |
| Biophysicochemical properties | Kinetic parameters: KM=71 µM for ATP Ref.1 Ref.2 Ref.4 Ref.5 Ref.7 KM=98 µM for ADP KM=1.5 mM for acetate KM=0.47 mM for acetyl phosphate Temperature dependence: Optimum temperature is 65 degrees Celsius. Protected from thermal inactivation by ATP. |
Ontologies
| Keywords | |
|---|---|
| Cellular component | Cytoplasm |
| Ligand | ATP-binding Magnesium Metal-binding Nucleotide-binding |
| Molecular function | Kinase Transferase |
| Technical term | 3D-structure Direct protein sequencing |
| Gene Ontology (GO) | |
| Biological_process | acetyl-CoA biosynthetic process Inferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-UniPathway organic acid metabolic processInferred from electronic annotation. Source: InterPro |
| Cellular_component | cytoplasm Inferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-SubCell |
| Molecular_function | ATP binding Inferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-KW acetate kinase activityInferred from electronic annotation. Source: HAMAP metal ion bindingInferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-KW |
| Complete GO annotation... | |
Sequence annotation (Features)
| Feature key | Position(s) | Length | Description | Graphical view | Feature identifier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule processing | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chain | 1 – 408 | 408 | Acetate kinase HAMAP-Rule MF_00020 | PRO_0000107650 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Regions | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 208 – 212 | 5 | ATP HAMAP-Rule MF_00020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 283 – 285 | 3 | ATP HAMAP-Rule MF_00020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nucleotide binding | 331 – 335 | 5 | ATP HAMAP-Rule MF_00020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sites | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Active site | 148 | 1 | Proton donor/acceptor Ref.6 Ref.7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 7 | 1 | Magnesium Probable | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 384 | 1 | Magnesium Probable | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 14 | 1 | ATP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Binding site | 91 | 1 | Substrate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Site | 180 | 1 | Transition state stabilizer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Site | 241 | 1 | Transition state stabilizer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Experimental info | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 7 | 1 | N → A: Almost abolishes catalytic activity. Requires increased magnesium levels for activity. Strongly decreases affinity for acetate. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 7 | 1 | N → D: Almost abolishes catalytic activity. Strongly decreases affinity for acetate. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 10 | 1 | S → A or T: Strongly decreases catalytic activity. Strongly decreases affinity for acetate. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 11 | 1 | S → A: Decreases catalytic activity. Decreases affinity for acetate. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 11 | 1 | S → T: Strongly decreases catalytic activity. Strongly decreases affinity for acetate. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 12 | 1 | S → A: Decreases catalytic activity. Strongly decreases affinity for acetate. Requires increased magnesium levels for enzyme activity. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 12 | 1 | S → T: Decreases catalytic activity. Strongly decreases affinity for acetate. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 14 | 1 | K → A: Strongly decreases enzyme activity. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 14 | 1 | K → R: Reduces enzyme activity. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 91 | 1 | R → A or L: Decreases catalytic activity. Decreases affinity for acetate. Ref.5 Ref.7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 93 | 1 | V → A: Decreases affinity for acetate. Ref.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 122 | 1 | L → A: Decreases affinity for acetate. Ref.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 148 | 1 | D → A, E or N: Abolishes catalytic activity. Decreases affinity for acetate, but not for ATP. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 179 | 1 | F → A: Decreases affinity for acetate. Ref.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 211 | 1 | N → A: Slightly reduced enzyme activity. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 232 | 1 | P → A: Decreases affinity for acetate. Ref.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 241 | 1 | R → K or L: Decreases catalytic activity. Strongly reduced affinity for ATP. Ref.5 Ref.7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mutagenesis | 384 | 1 | E → A: Almost abolishes catalytic activity. Strongly decreases affinity for acetate. Requires strongly increased magnesium levels for enzyme activity. Ref.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Secondary structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Helix Strand Turn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 2 – 8 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 13 – 19 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 20 – 23 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 24 – 33 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 36 – 38 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 40 – 45 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 50 – 54 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 60 – 71 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 74 – 76 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 82 – 84 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 87 – 93 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 96 – 98 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 107 – 115 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 117 – 119 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 121 – 123 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 124 – 137 | 14 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 143 – 147 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 150 – 154 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 157 – 160 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 166 – 172 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 181 – 195 | 15 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 199 – 201 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 203 – 219 | 17 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 222 – 227 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 234 – 236 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 249 – 257 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 261 – 270 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 273 – 278 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 284 – 292 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 296 – 319 | 24 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 324 – 329 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 330 – 335 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 337 – 344 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 348 – 350 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 358 – 360 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 374 – 379 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 384 – 397 | 14 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sequences
| ||||||||||||||||||
References
| [1] | "Cloning, sequence analysis, and hyperexpression of the genes encoding phosphotransacetylase and acetate kinase from Methanosarcina thermophila." Latimer M.T., Ferry J.G. J. Bacteriol. 175:6822-6829(1993) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [GENOMIC DNA], CATALYTIC ACTIVITY, ENZYME REGULATION, BIOPHYSICOCHEMICAL PROPERTIES. Strain: DSM 1825 / TM-1. |
| [2] | "Purification and characterization of acetate kinase from acetate-grown Methanosarcina thermophila. Evidence for regulation of synthesis." Aceti D.J., Ferry J.G. J. Biol. Chem. 263:15444-15448(1988) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: PROTEIN SEQUENCE OF 1-17, CATALYTIC ACTIVITY, SUBUNIT, BIOPHYSICOCHEMICAL PROPERTIES. |
| [3] | "Site-directed mutational analysis of active site residues in the acetate kinase from Methanosarcina thermophila." Miles R.D., Iyer P.P., Ferry J.G. J. Biol. Chem. 276:45059-45064(2001) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: CATALYTIC ACTIVITY, SUBUNIT, COFACTOR, MUTAGENESIS OF ASN-7; SER-10; SER-12; LYS-14; ASP-148; ASN-211 AND GLU-384. |
| [4] | "Characterization of the acetate binding pocket in the Methanosarcina thermophila acetate kinase." Ingram-Smith C., Gorrell A., Lawrence S.H., Iyer P., Smith K., Ferry J.G. J. Bacteriol. 187:2386-2394(2005) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: CATALYTIC ACTIVITY, FUNCTION, BIOPHYSICOCHEMICAL PROPERTIES, MUTAGENESIS OF VAL-93; LEU-122; PHE-179 AND PRO-232. |
| [5] | "Investigation of the Methanosarcina thermophila acetate kinase mechanism by fluorescence quenching." Gorrell A., Ferry J.G. Biochemistry 46:14170-14176(2007) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: CATALYTIC ACTIVITY, SUBUNIT, BIOPHYSICOCHEMICAL PROPERTIES, MUTAGENESIS OF ARG-91 AND ARG-241. |
| [6] | "Urkinase: structure of acetate kinase, a member of the ASKHA superfamily of phosphotransferases." Buss K.A., Cooper D.R., Ingram-Smith C., Ferry J.G., Sanders D.A., Hasson M.S. J. Bacteriol. 183:680-686(2001) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.50 ANGSTROMS) IN COMPLEX WITH ADP, ACTIVE SITE, SUBUNIT. |
| [7] | "Structural and kinetic analyses of arginine residues in the active site of the acetate kinase from Methanosarcina thermophila." Gorrell A., Lawrence S.H., Ferry J.G. J. Biol. Chem. 280:10731-10742(2005) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: X-RAY CRYSTALLOGRAPHY (2.50 ANGSTROMS) OF 1-399 IN COMPLEX WITH ADP; AMP; ALF3 AND ACETATE, CATALYTIC ACTIVITY, BIOPHYSICOCHEMICAL PROPERTIES, ACTIVE SITE, ENZYME REGULATION, COFACTOR, SUBUNIT, MUTAGENESIS OF ARG-91 AND ARG-241. |
| + | Additional computationally mapped references. |
Cross-references
Sequence databases | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EMBL GenBank DDBJ | L23147 Unassigned DNA. Translation: AAA72042.1. | ||||||||||||||||||||||||
| PIR | B49338. | ||||||||||||||||||||||||
3D structure databases | |||||||||||||||||||||||||
| PDBe RCSB PDB PDBj |
| ||||||||||||||||||||||||
| ProteinModelPortal | P38502. | ||||||||||||||||||||||||
| SMR | P38502. Positions 1-399. | ||||||||||||||||||||||||
| ModBase | Search... | ||||||||||||||||||||||||
Protocols and materials databases | |||||||||||||||||||||||||
| StructuralBiologyKnowledgebase | Search... | ||||||||||||||||||||||||
Enzyme and pathway databases | |||||||||||||||||||||||||
| SABIO-RK | P38502. | ||||||||||||||||||||||||
| UniPathway | UPA00340; UER00458. | ||||||||||||||||||||||||
Family and domain databases | |||||||||||||||||||||||||
| HAMAP | MF_00020. Acetate_kinase. | ||||||||||||||||||||||||
| InterPro | IPR004372. Ac/Proprionate_kinase. IPR000890. Aliphatic_acid_kin_short-chain. IPR023865. Aliphatic_acid_kinase_CS. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||
| PANTHER | PTHR21060. PTHR21060. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||
| Pfam | PF00871. Acetate_kinase. 1 hit. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||
| PIRSF | PIRSF000722. Acetate_prop_kin. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||
| PRINTS | PR00471. ACETATEKNASE. | ||||||||||||||||||||||||
| TIGRFAMs | TIGR00016. ackA. 1 hit. | ||||||||||||||||||||||||
| PROSITE | PS01075. ACETATE_KINASE_1. 1 hit. PS01076. ACETATE_KINASE_2. 1 hit. [Graphical view] | ||||||||||||||||||||||||
| ProtoNet | Search... | ||||||||||||||||||||||||
Other | |||||||||||||||||||||||||
| DrugBank | DB00131. Adenosine monophosphate. | ||||||||||||||||||||||||
| EvolutionaryTrace | P38502. | ||||||||||||||||||||||||
Entry information
| Entry name | ACKA_METTE | ||||||||
| Accession | Primary (citable) accession number: P38502 | ||||||||
| Entry history |
| ||||||||
| Entry status | Reviewed (UniProtKB/Swiss-Prot) | ||||||||
| Annotation program | Prokaryotic Protein Annotation Program | ||||||||
Relevant documents
| PATHWAY comments Index of metabolic and biosynthesis pathways |
| PDB cross-references Index of Protein Data Bank (PDB) cross-references |
| SIMILARITY comments Index of protein domains and families |

Clusters with
