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- EMDB-23883: Single-Particle Cryo-EM Structure of Major Facilitator Superfamil... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-23883
タイトルSingle-Particle Cryo-EM Structure of Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A in complex with LPC-18:3
マップデータMFSD2A_gallus_gallus_main_map
試料
  • 複合体: Single-Particle Cryo-EM Structure of Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A (MFSD2A) Gallus gallus in complex with LPC-18:3
    • タンパク質・ペプチド: 2AG3 Fab heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: 2AG3 Fab light chain
    • タンパク質・ペプチド: Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A
  • リガンド: [(2~{R})-2-oxidanyl-3-[oxidanyl-[2-(trimethyl-$l^{4}-azanyl)ethoxy]phosphoryl]oxy-propyl] (9~{Z},12~{Z},15~{Z})-octadeca-9,12,15-trienoate
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
機能・相同性
機能・相同性情報


Synthesis of PC / lysophosphatidylcholine flippase activity / regulation of phosphatidylethanolamine metabolic process / regulation of phosphatidylserine metabolic process / oleate transmembrane transporter activity / regulation of phosphatidylcholine metabolic process / retina morphogenesis in camera-type eye / regulation of neuron projection arborization / lysophospholipid translocation / photoreceptor cell morphogenesis ...Synthesis of PC / lysophosphatidylcholine flippase activity / regulation of phosphatidylethanolamine metabolic process / regulation of phosphatidylserine metabolic process / oleate transmembrane transporter activity / regulation of phosphatidylcholine metabolic process / retina morphogenesis in camera-type eye / regulation of neuron projection arborization / lysophospholipid translocation / photoreceptor cell morphogenesis / lysophospholipid:sodium symporter activity / photoreceptor cell outer segment organization / : / lipid transport across blood-brain barrier / very-low-density lipoprotein particle assembly / regulation of dendrite development / negative regulation of fatty acid beta-oxidation / retinal pigment epithelium development / positive regulation of triglyceride biosynthetic process / plasma membrane => GO:0005886 / establishment of blood-brain barrier / transcytosis / motor behavior / maintenance of blood-brain barrier / carbohydrate transport / regulation of multicellular organism growth / energy homeostasis / cellular response to starvation / cognition / hippocampus development / positive regulation of cell growth
類似検索 - 分子機能
Lactose permease-like / MFS transporter superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Uncharacterized protein
類似検索 - 構成要素
生物種Gallus gallus (ニワトリ) / Synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.03 Å
データ登録者Cater RJ / Chua GL / Erramilli SK / Keener JE / Choy BC / Tokarz P / Chin CF / Quek DQY / Kloss B / Pepe JG ...Cater RJ / Chua GL / Erramilli SK / Keener JE / Choy BC / Tokarz P / Chin CF / Quek DQY / Kloss B / Pepe JG / Parisi G / Wong BH / Clarke OB / Marty MT / Kossiakoff AA / Khelashvili G / Silver DL / Mancia F
資金援助 米国, シンガポール, 7件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM132120 米国
National Institutes of Health/National Institute of Mental Health (NIH/NIMH)MH12564 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM128624 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM117372 米国
National Research Foundation (NRF, Singapore)NRF-NRFI2017-05 シンガポール
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM116799 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM103310 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Structural basis of omega-3 fatty acid transport across the blood-brain barrier.
著者: Rosemary J Cater / Geok Lin Chua / Satchal K Erramilli / James E Keener / Brendon C Choy / Piotr Tokarz / Cheen Fei Chin / Debra Q Y Quek / Brian Kloss / Joseph G Pepe / Giacomo Parisi / ...著者: Rosemary J Cater / Geok Lin Chua / Satchal K Erramilli / James E Keener / Brendon C Choy / Piotr Tokarz / Cheen Fei Chin / Debra Q Y Quek / Brian Kloss / Joseph G Pepe / Giacomo Parisi / Bernice H Wong / Oliver B Clarke / Michael T Marty / Anthony A Kossiakoff / George Khelashvili / David L Silver / Filippo Mancia /
要旨: Docosahexaenoic acid is an omega-3 fatty acid that is essential for neurological development and function, and it is supplied to the brain and eyes predominantly from dietary sources. This nutrient ...Docosahexaenoic acid is an omega-3 fatty acid that is essential for neurological development and function, and it is supplied to the brain and eyes predominantly from dietary sources. This nutrient is transported across the blood-brain and blood-retina barriers in the form of lysophosphatidylcholine by major facilitator superfamily domain containing 2A (MFSD2A) in a Na-dependent manner. Here we present the structure of MFSD2A determined using single-particle cryo-electron microscopy, which reveals twelve transmembrane helices that are separated into two pseudosymmetric domains. The transporter is in an inward-facing conformation and features a large amphipathic cavity that contains the Na-binding site and a bound lysolipid substrate, which we confirmed using native mass spectrometry. Together with our functional analyses and molecular dynamics simulations, this structure reveals details of how MFSD2A interacts with substrates and how Na-dependent conformational changes allow for the release of these substrates into the membrane through a lateral gate. Our work provides insights into the molecular mechanism by which this atypical major facility superfamily transporter mediates the uptake of lysolipids into the brain, and has the potential to aid in the delivery of neurotherapeutic agents.
履歴
登録2021年4月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年6月16日-
マップ公開2021年6月16日-
更新2021年7月28日-
現状2021年7月28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: 0.2
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.2
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7mjs
  • 表面レベル: 0.2
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
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_23883.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_23883.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈MFSD2A_gallus_gallus_main_map
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 Å		0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 Å		0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.83 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.2 / ムービー #1: 0.2
最小 - 最大-0.5476536 - 1.3001281
平均 (標準偏差)-0.00036145464 (±0.022171905)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 298.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.830.830.83
M x/y/z360360360
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z298.800298.800298.800
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ1229869
NX/NY/NZ377377377
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS360360360
D min/max/mean-0.5481.300-0.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_23883_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_23883_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_23883_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Single-Particle Cryo-EM Structure of Major Facilitator Superfamil...

全体名称: Single-Particle Cryo-EM Structure of Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A (MFSD2A) Gallus gallus in complex with LPC-18:3
要素
  • 複合体: Single-Particle Cryo-EM Structure of Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A (MFSD2A) Gallus gallus in complex with LPC-18:3
    • タンパク質・ペプチド: 2AG3 Fab heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: 2AG3 Fab light chain
    • タンパク質・ペプチド: Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A
  • リガンド: [(2~{R})-2-oxidanyl-3-[oxidanyl-[2-(trimethyl-$l^{4}-azanyl)ethoxy]phosphoryl]oxy-propyl] (9~{Z},12~{Z},15~{Z})-octadeca-9,12,15-trienoate
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Single-Particle Cryo-EM Structure of Major Facilitator Superfamil...

超分子名称: Single-Particle Cryo-EM Structure of Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A (MFSD2A) Gallus gallus in complex with LPC-18:3
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Gallus gallus (ニワトリ)

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分子 #1: 2AG3 Fab heavy chain

分子名称: 2AG3 Fab heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 25.646537 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NIYSSSIHWV RQAPGKGLEW VAYIYSYSGY TSYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARSLEYLYSS GYQYKWATGL DYWGQGTLVT VSSASTKGPS VFPLAPSSKS TSGGTAALGC L VKDYFPEP ...文字列:
EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NIYSSSIHWV RQAPGKGLEW VAYIYSYSGY TSYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARSLEYLYSS GYQYKWATGL DYWGQGTLVT VSSASTKGPS VFPLAPSSKS TSGGTAALGC L VKDYFPEP VTVSWNSGAL TSGVHTFPAV LQSSGLYSLS SVVTVPSSSL GTQTYICNVN HKPSNTKVDK KVEPKSCDKT HT

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分子 #2: 2AG3 Fab light chain

分子名称: 2AG3 Fab light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 23.655182 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQSSFYNQPF TFGQGTKVEI KRTVAAPSVF IFPPSDSQLK SGTASVVCLL NNFYPREAKV QWKVDNALQS G NSQESVTE ...文字列:
SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQSSFYNQPF TFGQGTKVEI KRTVAAPSVF IFPPSDSQLK SGTASVVCLL NNFYPREAKV QWKVDNALQS G NSQESVTE QDSKDSTYSL SSTLTLSKAD YEKHKVYACE VTHQGLSSPV TKSFNRGEC

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分子 #3: Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A

分子名称: Major Facilitator Superfamily Domain containing 2A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Gallus gallus (ニワトリ)
分子量理論値: 60.789168 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MAGGGGAERV RVGAAAAGLL PPSCRQPRRR ESRERLSVCS KLCYAVGGAP YQTTGCALGF FLQIYLLDVA QLDPFYASII LFVGRAWDA ITDPMVGFFI SKTPWTRFGR LMPWIIFSTP FAVISYFLIW FVPDISTGQV MWYLIFYCIF QTLVTCFHVP Y SALTMFIS ...文字列:
MAGGGGAERV RVGAAAAGLL PPSCRQPRRR ESRERLSVCS KLCYAVGGAP YQTTGCALGF FLQIYLLDVA QLDPFYASII LFVGRAWDA ITDPMVGFFI SKTPWTRFGR LMPWIIFSTP FAVISYFLIW FVPDISTGQV MWYLIFYCIF QTLVTCFHVP Y SALTMFIS REQSERDSAT AYRMTVEVLG TVLGTAIQGQ IVGKAVTPCI ENPPFLSETN FSVAIRNVNM THYTGSLADT RN AYMVAAG VIGGLYILCA VILSVGVREK RESSELQSDE PVSFFRGLKL VMNHGAYIKL ITGFLFTSLA FMLLEGNFAL FCT YTLGFR NEFQNILLAI MLSATLTIPF WQWFLTRFGK KTAVYVGISS AVPFLITVVV LDSNLVVTYI VAVAAGISVA AAFL LPWSM LPDVIDDFKL QHPESRGHEA IFFSFYVFFT KFTSGVSLGI STLSLDFAGY QTRGCSQPSE VNITLKLLVS AVPVG LILL GLLLFKLYPI DEEKRRENKK ALQDLREESN SSSESDSTEL ANIVENLYFQ GSHHHHHHHH HH

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分子 #4: [(2~{R})-2-oxidanyl-3-[oxidanyl-[2-(trimethyl-$l^{4}-azanyl)ethox...

分子名称: [(2~{R})-2-oxidanyl-3-[oxidanyl-[2-(trimethyl-$l^{4}-azanyl)ethoxy]phosphoryl]oxy-propyl] (9~{Z},12~{Z},15~{Z})-octadeca-9,12,15-trienoate
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: ZGS
分子量理論値: 518.644 Da
Chemical component information

ChemComp-ZGS:
[(2~{R})-2-oxidanyl-3-[oxidanyl-[2-(trimethyl-$l^{4}-azanyl)ethoxy]phosphoryl]oxy-propyl] (9~{Z},12~{Z},15~{Z})-octadeca-9,12,15-trienoate / 1-α-リノレノイルリソホスファチジルコリン

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

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

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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1 mg/mL
緩衝液pH: 7
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / デジタル化 - サンプリング間隔: 5.0 µm / 平均露光時間: 3.0 sec. / 平均電子線量: 58.0 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

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画像解析

CTF補正詳細: Patch CTF
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.03 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 175738
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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://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)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 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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