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タイトルStructural Basis of Substrate-Independent Phosphorylation in a P4-ATPase Lipid Flippase.
ジャーナル・号・ページJ Mol Biol, Vol. 433, Issue 16, Page 167062, Year 2021
掲載日2021年8月6日
著者Milena Timcenko / Thibaud Dieudonné / Cédric Montigny / Thomas Boesen / Joseph A Lyons / Guillaume Lenoir / Poul Nissen /
PubMed 要旨P4-ATPases define a eukaryotic subfamily of the P-type ATPases, and are responsible for the transverse flip of specific lipids from the extracellular or luminal leaflet to the cytosolic leaflet of ...P4-ATPases define a eukaryotic subfamily of the P-type ATPases, and are responsible for the transverse flip of specific lipids from the extracellular or luminal leaflet to the cytosolic leaflet of cell membranes. The enzymatic cycle of P-type ATPases is divided into autophosphorylation and dephosphorylation half-reactions. Unlike most other P-type ATPases, P4-ATPases transport their substrate during dephosphorylation only, i.e. the phosphorylation half-reaction is not associated with transport. To study the structural basis of the distinct mechanisms of P4-ATPases, we have determined cryo-EM structures of Drs2p-Cdc50p from Saccharomyces cerevisiae covering multiple intermediates of the cycle. We identify several structural motifs specific to Drs2p and P4-ATPases in general that decrease movements and flexibility of domains as compared to other P-type ATPases such as Na/K-ATPase or Ca-ATPase. These motifs include the linkers that connect the transmembrane region to the actuator (A) domain, which is responsible for dephosphorylation. Additionally, mutation of Tyr380, which interacts with conserved Asp340 of the distinct DGET dephosphorylation loop of P4-ATPases, highlights a functional role of these P4-ATPase specific motifs in the A-domain. Finally, the transmembrane (TM) domain, responsible for transport, also undergoes less extensive conformational changes, which is ensured both by a longer segment connecting TM helix 4 with the phosphorylation site, and possible stabilization by the auxiliary subunit Cdc50p. Collectively these adaptions in P4-ATPases are responsible for phosphorylation becoming transport-independent.
リンクJ Mol Biol / PubMed:34023399
手法EM (単粒子)
解像度2.9 - 3.8 Å
構造データ

EMDB-12893: Drs2p-Cdc50p in the E1 state
PDB-7oh4: Cryo-EM structure of Drs2p-Cdc50p in the E1 state with PI4P and Mg2+ bound
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-12894: Drs2p-Cdc50p in the E1-AlFx-ADP state
PDB-7oh5: Cryo-EM structure of Drs2p-Cdc50p in the E1-AlFx-ADP state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

EMDB-12895: Drs2p-Cdc50p in the [PS]E2-AlFx state
PDB-7oh6: Cryo-EM structure of Drs2p-Cdc50p in the [PS]E2-AlFx state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-12896: Drs2p-Cdc50p in the E1-AMPPCP state with PI4P bound
PDB-7oh7: Cryo-EM structure of Drs2p-Cdc50p in the E1-AMPPCP state with PI4P bound
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

化合物

ChemComp-2Y5:
(2R)-1-{[(R)-hydroxy{[(1R,2R,3R,4R,5S,6R)-2,3,5,6-tetrahydroxy-4-(phosphonooxy)cyclohexyl]oxy}phosphoryl]oxy}-3-(octadecanoyloxy)propan-2-yl (5Z,8Z,11Z,14Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン / N-アセチルグルコサミン

ChemComp-HOH:
WATER /

ChemComp-ALF:
TETRAFLUOROALUMINATE ION / テトラフルオロアルミナ-ト

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン二リン酸

ChemComp-Q3G:
O-[(R)-[(2S)-2-(hexadecanoyloxy)-3-(octadecanoyloxy)propoxy](hydroxy)phosphoryl]-D-serine / リン脂質*YM

ChemComp-ACP:
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER / β,γ-メチレンATP / AMP-PCP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

由来
  • Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
  • saccharomyces cerevisiae (strain atcc 204508 / s288c) (パン酵母)
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / Lipid Flippase / P4 ATPase / trans-Golgi Network (ゴルジ体) / Phosphatidylserine transport

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万見文献について

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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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万見文献

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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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