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- EMDB-27898: Cryo-EM structure of human glycerol-3-phosphate acyltransferase 1... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27898
タイトルCryo-EM structure of human glycerol-3-phosphate acyltransferase 1 (GPAT1) in complex with 2-oxohexadecyl-CoA
マップデータSharpened Full Map
試料
  • 複合体: glycerol-3-phosphate acyltransferase 1
    • タンパク質・ペプチド: Glycerol-3-phosphate acyltransferase 1, mitochondrial
  • リガンド: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)oxolan-2-yl]methyl (3R)-3-hydroxy-2,2-dimethyl-4-oxo-4-{[3-oxo-3-({2-[(2-oxohexadecyl)sulfanyl]ethyl}amino)propyl]amino}butyl dihydrogen diphosphate (non-preferred name)
  • リガンド: (2R)-2-hydroxy-3-(phosphonooxy)propyl hexadecanoate
キーワードacyltransferase / LPA / monotopic / mitochondrial / membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


glycerol-3-phosphate 1-O-acyltransferase / glycerol-3-phosphate O-acyltransferase activity / : / phosphatidylglycerol biosynthetic process / CDP-diacylglycerol biosynthetic process / Triglyceride biosynthesis / negative regulation of activation-induced cell death of T cells / glycerol-3-phosphate metabolic process / triglyceride biosynthetic process / phosphatidic acid biosynthetic process ...glycerol-3-phosphate 1-O-acyltransferase / glycerol-3-phosphate O-acyltransferase activity / : / phosphatidylglycerol biosynthetic process / CDP-diacylglycerol biosynthetic process / Triglyceride biosynthesis / negative regulation of activation-induced cell death of T cells / glycerol-3-phosphate metabolic process / triglyceride biosynthetic process / phosphatidic acid biosynthetic process / Synthesis of PA / diacylglycerol biosynthetic process / acyl-CoA metabolic process / phospholipid biosynthetic process / phospholipid homeostasis / positive regulation of multicellular organism growth / activated T cell proliferation / activation-induced cell death of T cells / RUNX1 regulates estrogen receptor mediated transcription / positive regulation of activated T cell proliferation / fatty acid homeostasis / response to glucose / regulation of cytokine production / Activation of gene expression by SREBF (SREBP) / fatty acid metabolic process / mitochondrial membrane / defense response to virus / Estrogen-dependent gene expression / mitochondrial outer membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Glycerol-3-phosphate O-acyltransferase/Dihydroxyacetone phosphate acyltransferase / Glycerol-3-phosphate acyltransferase, PlsB / GPAT/DHAPAT, acyltransferase domain / GPAT/DHAPAT, C-terminal domain / Glycerol-3-phosphate acyltransferase C-terminal region / Phospholipid/glycerol acyltransferase / Acyltransferase / Phosphate acyltransferases
類似検索 - ドメイン・相同性
Glycerol-3-phosphate acyltransferase 1, mitochondrial
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: 3.4 Å
データ登録者Johnson ZL / Wasilko DJ / Ammirati M / Chang JS / Han S / Wu H
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Structural basis of the acyl-transfer mechanism of human GPAT1.
著者: Zachary Lee Johnson / Mark Ammirati / David Jonathan Wasilko / Jeanne S Chang / Stephen Noell / Timothy L Foley / Hyejin Yoon / Kathleen Smith / Shoh Asano / Katherine Hales / Min Wan / ...著者: Zachary Lee Johnson / Mark Ammirati / David Jonathan Wasilko / Jeanne S Chang / Stephen Noell / Timothy L Foley / Hyejin Yoon / Kathleen Smith / Shoh Asano / Katherine Hales / Min Wan / Qingyi Yang / Mary A Piotrowski / Kathleen A Farley / Tamara Gilbert / Lisa M Aschenbrenner / Kimberly F Fennell / Jason K Dutra / Mary Xu / Chunyang Guo / Alison E Varghese / Justin Bellenger / Alandra Quinn / Christopher W Am Ende / Graham M West / Matthew C Griffor / Donald Bennett / Matthew Calabrese / Claire M Steppan / Seungil Han / Huixian Wu /
要旨: Glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT)1 is a mitochondrial outer membrane protein that catalyzes the first step of de novo glycerolipid biosynthesis. Hepatic expression of GPAT1 is linked to ...Glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT)1 is a mitochondrial outer membrane protein that catalyzes the first step of de novo glycerolipid biosynthesis. Hepatic expression of GPAT1 is linked to liver fat accumulation and the severity of nonalcoholic fatty liver diseases. Here we present the cryo-EM structures of human GPAT1 in substrate analog-bound and product-bound states. The structures reveal an N-terminal acyltransferase domain that harbors important catalytic motifs and a tightly associated C-terminal domain that is critical for proper protein folding. Unexpectedly, GPAT1 has no transmembrane regions as previously proposed but instead associates with the membrane via an amphipathic surface patch and an N-terminal loop-helix region that contains a mitochondrial-targeting signal. Combined structural, computational and functional studies uncover a hydrophobic pathway within GPAT1 for lipid trafficking. The results presented herein lay a framework for rational inhibitor development for GPAT1.
履歴
登録2022年8月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年12月21日-
マップ公開2022年12月21日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_27898.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_27898.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened Full Map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.84 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.015
最小 - 最大-0.056053016 - 0.104565546
平均 (標準偏差)0.000041592273 (±0.0021437758)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 322.56 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Half Map

ファイルemd_27898_half_map_1.map
注釈Half 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: Half Map

ファイルemd_27898_half_map_2.map
注釈Half 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 : glycerol-3-phosphate acyltransferase 1

全体名称: glycerol-3-phosphate acyltransferase 1
要素
  • 複合体: glycerol-3-phosphate acyltransferase 1
    • タンパク質・ペプチド: Glycerol-3-phosphate acyltransferase 1, mitochondrial
  • リガンド: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)oxolan-2-yl]methyl (3R)-3-hydroxy-2,2-dimethyl-4-oxo-4-{[3-oxo-3-({2-[(2-oxohexadecyl)sulfanyl]ethyl}amino)propyl]amino}butyl dihydrogen diphosphate (non-preferred name)
  • リガンド: (2R)-2-hydroxy-3-(phosphonooxy)propyl hexadecanoate

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超分子 #1: glycerol-3-phosphate acyltransferase 1

超分子名称: glycerol-3-phosphate acyltransferase 1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 86 KDa

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分子 #1: Glycerol-3-phosphate acyltransferase 1, mitochondrial

分子名称: Glycerol-3-phosphate acyltransferase 1, mitochondrial
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: glycerol-3-phosphate 1-O-acyltransferase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 86.919469 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MDYKDDDDKG SENLYFQSNP SIPSLGLRNV IYINETHTRH RGWLARRLSY VLFIQERDVH KGMFATNVTE NVLNSSRVQE AIAEVAAEL NPDGSAQQQS KAVNKVKKKA KRILQEMVAT VSPAMIRLTG WVLLKLFNSF FWNIQIHKGQ LEMVKAATET N LPLLFLPV ...文字列:
MDYKDDDDKG SENLYFQSNP SIPSLGLRNV IYINETHTRH RGWLARRLSY VLFIQERDVH KGMFATNVTE NVLNSSRVQE AIAEVAAEL NPDGSAQQQS KAVNKVKKKA KRILQEMVAT VSPAMIRLTG WVLLKLFNSF FWNIQIHKGQ LEMVKAATET N LPLLFLPV HRSHIDYLLL TFILFCHNIK APYIASGNNL NIPIFSTLIH KLGGFFIRRR LDETPDGRKD VLYRALLHGH IV ELLRQQQ FLEIFLEGTR SRSGKTSCAR AGLLSVVVDT LSTNVIPDIL IIPVGISYDR IIEGHYNGEQ LGKPKKNESL WSV ARGVIR MLRKNYGCVR VDFAQPFSLK EYLESQSQKP VSALLSLEQA LLPAILPSRP SDAADEGRDT SINESRNATD ESLR RRLIA NLAEHILFTA SKSCAIMSTH IVACLLLYRH RQGIDLSTLV EDFFVMKEEV LARDFDLGFS GNSEDVVMHA IQLLG NCVT ITHTSRNDEF FITPSTTVPS VFELNFYSNG VLHVFIMEAI IACSLYAVLN KRGLGGPTST PPNLISQEQL VRKAAS LCY LLSNEGTISL PCQTFYQVCH ETVGKFIQYG ILTVAEHDDQ EDISPSLAEQ QWDKKLPEPL SWRSDEEDED SDFGEEQ RD CYLKVSQSKE HQQFITFLQR LLGPLLEAYS SAAIFVHNFS GPVPEPEYLQ KLHKYLITRT ERNVAVYAES ATYCLVKN A VKMFKDIGVF KETKQKRVSV LELSSTFLPQ CNRQKLLEYI LSFVVL

UniProtKB: Glycerol-3-phosphate acyltransferase 1, mitochondrial

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分子 #2: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonoox...

分子名称: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)oxolan-2-yl]methyl (3R)-3-hydroxy-2,2-dimethyl-4-oxo-4-{[3-oxo-3-({2-[(2-oxohexadecyl)sulfanyl]ethyl}amino)propyl] ...名称: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)oxolan-2-yl]methyl (3R)-3-hydroxy-2,2-dimethyl-4-oxo-4-{[3-oxo-3-({2-[(2-oxohexadecyl)sulfanyl]ethyl}amino)propyl]amino}butyl dihydrogen diphosphate (non-preferred name)
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: UKL
分子量理論値: 1.005943 KDa
Chemical component information

ChemComp-UKL:
[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)oxolan-2-yl]methyl (3R)-3-hydroxy-2,2-dimethyl-4-oxo-4-{[3-oxo-3-({2-[(2-oxohexadecyl)sulfanyl]ethyl}amino)propyl]amino}butyl dihydrogen diphosphate (non-preferred name)

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分子 #3: (2R)-2-hydroxy-3-(phosphonooxy)propyl hexadecanoate

分子名称: (2R)-2-hydroxy-3-(phosphonooxy)propyl hexadecanoate / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: NKO
分子量理論値: 410.483 Da
Chemical component information

ChemComp-NKO:
(2R)-2-hydroxy-3-(phosphonooxy)propyl hexadecanoate / 1-O-パルミトイル-L-グリセロ-ル3-りん酸

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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5.7 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称
50.0 mMHEPES
150.0 mMSodium Chloride
0.06 PercentDigitonin
1.0 mMDTT
3.0 mMfluorinated Fos-Choline-8
100.0 uM2-oxohexadacyl CoA
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 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: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 40 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot force -5, blot time 3 sec.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 8491 / 平均露光時間: 7.0 sec. / 平均電子線量: 74.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

詳細collected in super resolution mode; gain normalized and binned by 2 during motion correction
粒子像選択選択した数: 1721277
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: Initial model generated in Relion 3.0.5 from subset of data
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2) / 使用した粒子像数: 161511
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1k30


Chain - Chain ID: A / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
得られたモデル

PDB-8e4y:
Cryo-EM structure of human glycerol-3-phosphate acyltransferase 1 (GPAT1) in complex with 2-oxohexadecyl-CoA

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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)

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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