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- EMDB-24657: Cryo-EM Structure of Nanodisc reconstituted ABCD1 in inward open ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24657
タイトルCryo-EM Structure of Nanodisc reconstituted ABCD1 in inward open conformation
マップデータNanodisc Reconstituted ABCD1 in inward open conformation
試料
  • 複合体: Human ABCD1 in Porcine BPL/Ch/MSP1D1 nanodiscs in Conformation open to cytoplasm (Inward open)
    • タンパク質・ペプチド: ATP-binding cassette sub-family D member 1
キーワードVLCFA ABC transporter ABCD1 / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


ABC-type fatty-acyl-CoA transporter activity / peroxisomal membrane transport / very long-chain fatty-acyl-CoA catabolic process / very long-chain fatty acyl-CoA hydrolase activity / positive regulation of unsaturated fatty acid biosynthetic process / Linoleic acid (LA) metabolism / Defective ABCD1 causes ALD / alpha-linolenic acid metabolic process / long-chain fatty acid catabolic process / long-chain fatty acid import into peroxisome ...ABC-type fatty-acyl-CoA transporter activity / peroxisomal membrane transport / very long-chain fatty-acyl-CoA catabolic process / very long-chain fatty acyl-CoA hydrolase activity / positive regulation of unsaturated fatty acid biosynthetic process / Linoleic acid (LA) metabolism / Defective ABCD1 causes ALD / alpha-linolenic acid metabolic process / long-chain fatty acid catabolic process / long-chain fatty acid import into peroxisome / very long-chain fatty acid catabolic process / alpha-linolenic acid (ALA) metabolism / regulation of fatty acid beta-oxidation / Beta-oxidation of very long chain fatty acids / Class I peroxisomal membrane protein import / very long-chain fatty acid metabolic process / sterol homeostasis / peroxisome organization / regulation of mitochondrial depolarization / ABC transporters in lipid homeostasis / myelin maintenance / fatty acyl-CoA hydrolase activity / regulation of cellular response to oxidative stress / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 3価のアルコールのエステル加水分解酵素 / positive regulation of fatty acid beta-oxidation / linoleic acid metabolic process / regulation of oxidative phosphorylation / トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う / fatty acid elongation / peroxisomal membrane / long-chain fatty acid transmembrane transporter activity / fatty acid beta-oxidation / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / negative regulation of cytokine production involved in inflammatory response / fatty acid homeostasis / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / neuron projection maintenance / mitochondrial membrane / ADP binding / peroxisome / protein heterodimerization activity / lysosomal membrane / endoplasmic reticulum membrane / perinuclear region of cytoplasm / enzyme binding / protein homodimerization activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding / identical protein binding / membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Peroxysomal long chain fatty acyl transporter / ABC transporter transmembrane region 2 / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. ...Peroxysomal long chain fatty acyl transporter / ABC transporter transmembrane region 2 / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ATP-binding cassette sub-family D member 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.4 Å
データ登録者Alam A / Le LTM
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
Other private
Other private 米国
引用ジャーナル: Commun Biol / 年: 2022
タイトル: Structures of the human peroxisomal fatty acid transporter ABCD1 in a lipid environment.
著者: Le Thi My Le / James Robert Thompson / Phuoc Xuan Dang / Janarjan Bhandari / Amer Alam /
要旨: The peroxisomal very long chain fatty acid (VLCFA) transporter ABCD1 is central to fatty acid catabolism and lipid biosynthesis. Its dysfunction underlies toxic cytosolic accumulation of VLCFAs, ...The peroxisomal very long chain fatty acid (VLCFA) transporter ABCD1 is central to fatty acid catabolism and lipid biosynthesis. Its dysfunction underlies toxic cytosolic accumulation of VLCFAs, progressive demyelination, and neurological impairments including X-linked adrenoleukodystrophy (X-ALD). We present cryo-EM structures of ABCD1 in phospholipid nanodiscs in a nucleotide bound conformation open to the peroxisomal lumen and an inward facing conformation open to the cytosol at up to 3.5 Å resolution, revealing details of its transmembrane cavity and ATP dependent conformational spectrum. We identify features distinguishing ABCD1 from its closest homologs and show that coenzyme A (CoA) esters of VLCFAs modulate ABCD1 activity in a species dependent manner. Our data suggest a transport mechanism where the CoA moieties of VLCFA-CoAs enter the hydrophilic transmembrane domain while the acyl chains extend out into the surrounding membrane bilayer. The structures help rationalize disease causing mutations and may aid ABCD1 targeted structure-based drug design.
履歴
登録2021年8月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年1月19日-
マップ公開2022年1月19日-
更新2024年6月5日-
現状2024年6月5日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.035
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面レベル: 0.035
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7rra
  • 表面レベル: 0.035
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_24657.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_24657.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 22.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Nanodisc Reconstituted ABCD1 in inward open conformation
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.79 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.025 / ムービー #1: 0.035
最小 - 最大-0.05896304 - 0.1025817
平均 (標準偏差)0.000020458896 (±0.004059673)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ180180180
Spacing180180180
セルA=B=C: 322.19998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.791.791.79
M x/y/z180180180
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z322.200322.200322.200
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS180180180
D min/max/mean-0.0590.1030.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Human ABCD1 in Porcine BPL/Ch/MSP1D1 nanodiscs in Conformation op...

全体名称: Human ABCD1 in Porcine BPL/Ch/MSP1D1 nanodiscs in Conformation open to cytoplasm (Inward open)
要素
  • 複合体: Human ABCD1 in Porcine BPL/Ch/MSP1D1 nanodiscs in Conformation open to cytoplasm (Inward open)
    • タンパク質・ペプチド: ATP-binding cassette sub-family D member 1

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超分子 #1: Human ABCD1 in Porcine BPL/Ch/MSP1D1 nanodiscs in Conformation op...

超分子名称: Human ABCD1 in Porcine BPL/Ch/MSP1D1 nanodiscs in Conformation open to cytoplasm (Inward open)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Human ABCD1 recombinantly expressed in HEK293 TREX cell line and reconstituted in MSP1D1 nanodiscs comprising 4:1 mixture of Porcine Brain Polar Lipids:Cholesterol. The reported molecular ...詳細: Human ABCD1 recombinantly expressed in HEK293 TREX cell line and reconstituted in MSP1D1 nanodiscs comprising 4:1 mixture of Porcine Brain Polar Lipids:Cholesterol. The reported molecular weight of 0.0829 MDa is for the monomer. The assembly is a homodimer. The dimer was confirmed using SEC.
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 82.9 KDa

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分子 #1: ATP-binding cassette sub-family D member 1

分子名称: ATP-binding cassette sub-family D member 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ec: 7.6.2.4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 83.040867 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MPVLSRPRPW RGNTLKRTAV LLALAAYGAH KVYPLVRQCL APARGLQAPA GEPTQEASGV AAAKAGMNRV FLQRLLWLLR LLFPRVLCR ETGLLALHSA ALVSRTFLSV YVARLDGRLA RCIVRKDPRA FGWQLLQWLL IALPATFVNS AIRYLEGQLA L SFRSRLVA ...文字列:
MPVLSRPRPW RGNTLKRTAV LLALAAYGAH KVYPLVRQCL APARGLQAPA GEPTQEASGV AAAKAGMNRV FLQRLLWLLR LLFPRVLCR ETGLLALHSA ALVSRTFLSV YVARLDGRLA RCIVRKDPRA FGWQLLQWLL IALPATFVNS AIRYLEGQLA L SFRSRLVA HAYRLYFSQQ TYYRVSNMDG RLRNPDQSLT EDVVAFAASV AHLYSNLTKP LLDVAVTSYT LLRAARSRGA GT AWPSAIA GLVVFLTANV LRAFSPKFGE LVAEEARRKG ELRYMHSRVV ANSEEIAFYG GHEVELALLQ RSYQDLASQI NLI LLERLW YVMLEQFLMK YVWSASGLLM VAVPIITATG YSESDAEAVK KAALEKKEEE LVSERTEAFT IARNLLTAAA DAIE RIMSS YKEVTELAGY TARVHEMFQV FEDVQRCHFK RPRELEDAQA GSGTIGRSGV RVEGPLKIRG QVVDVEQGII CENIP IVTP SGEVVVASLN IRVEEGMHLL ITGPNGCGKS SLFRILGGLW PTYGGVLYKP PPQRMFYIPQ RPYMSVGSLR DQVIYP DSV EDMQRKGYSE QDLEAILDVV HLHHILQREG GWEAMCDWKD VLSGGEKQRI GMARMFYHRP KYALLDECTS AVSIDVE GK IFQAAKDAGI ALLSITHRPS LWKYHTHLLQ FDGEGGWKFE KLDSAARLSL TEEKQRLEQQ LAGIPKMQRR LQELCQIL G EAVAPAHVPA PSPQGPGGLQ GAST

UniProtKB: ATP-binding cassette sub-family D member 1

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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0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 25mM HEPES pH 7.5, 150mM NaCl, 5mM ATP gammaS, 10mM Magnesium Chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均露光時間: 60.0 sec. / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD
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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6jbj

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: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 139009
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 1 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6jbj


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-7rra:
Cryo-EM Structure of Nanodisc reconstituted ABCD1 in inward open conformation

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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)

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  • 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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