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- EMDB-41269: Structure of the human vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2) ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41269
タイトルStructure of the human vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2) bound to Tetrabenazine in an occluded conformation
マップデータDeepEMhancer sharpened with local mask
試料
  • 複合体: Human VMAT2 complexed with Tetrabenazine
    • タンパク質・ペプチド: fluorescent protein mVenus,Synaptic vesicular amine transporter,GFP nano body,Synaptic vesicular amine transporter,Synaptic vesicular amine transporter
  • リガンド: (3S,5R,11bS)-9,10-dimethoxy-3-(2-methylpropyl)-1,3,4,6,7,11b-hexahydro-2H-pyrido[2,1-a]isoquinolin-2-one
キーワードmonoamine / neurotransmitter / synaptic vesicles / major facilitator superfamily / SLC18 / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


serotonin secretion by mast cell / sequestering of neurotransmitter / somato-dendritic dopamine secretion / histamine uptake / neurotransmitter loading into synaptic vesicle / monoamine:proton antiporter activity / aminergic neurotransmitter loading into synaptic vesicle / clathrin-sculpted monoamine transport vesicle membrane / Serotonin Neurotransmitter Release Cycle / serotonin:sodium:chloride symporter activity ...serotonin secretion by mast cell / sequestering of neurotransmitter / somato-dendritic dopamine secretion / histamine uptake / neurotransmitter loading into synaptic vesicle / monoamine:proton antiporter activity / aminergic neurotransmitter loading into synaptic vesicle / clathrin-sculpted monoamine transport vesicle membrane / Serotonin Neurotransmitter Release Cycle / serotonin:sodium:chloride symporter activity / Dopamine Neurotransmitter Release Cycle / Norepinephrine Neurotransmitter Release Cycle / serotonin uptake / dopaminergic synapse / dopamine transport / monoamine transmembrane transporter activity / Na+/Cl- dependent neurotransmitter transporters / monoamine transport / histamine secretion by mast cell / neurotransmitter transport / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / response to amphetamine / post-embryonic development / secretory granule membrane / locomotory behavior / terminal bouton / response to toxic substance / synaptic vesicle membrane / synaptic vesicle / chemical synaptic transmission / axon / intracellular membrane-bounded organelle / centrosome / dendrite / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
: / Major facilitator superfamily / Major Facilitator Superfamily / Major facilitator superfamily domain / Major facilitator superfamily (MFS) profile. / MFS transporter superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Synaptic vesicular amine transporter
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Vicugna pacos (アルパカ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.12 Å
データ登録者Dalton MP / Coleman JA
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Elife / 年: 2024
タイトル: Structural mechanisms for VMAT2 inhibition by tetrabenazine.
著者: Michael P Dalton / Mary Hongying Cheng / Ivet Bahar / Jonathan A Coleman /
要旨: The vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2) is a proton-dependent antiporter responsible for loading monoamine neurotransmitters into synaptic vesicles. Dysregulation of VMAT2 can lead to several ...The vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2) is a proton-dependent antiporter responsible for loading monoamine neurotransmitters into synaptic vesicles. Dysregulation of VMAT2 can lead to several neuropsychiatric disorders including Parkinson's disease and schizophrenia. Furthermore, drugs such as amphetamine and MDMA are known to act on VMAT2, exemplifying its role in the mechanisms of actions for drugs of abuse. Despite VMAT2's importance, there remains a critical lack of mechanistic understanding, largely driven by a lack of structural information. Here, we report a 3.1 Å resolution cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of VMAT2 complexed with tetrabenazine (TBZ), a non-competitive inhibitor used in the treatment of Huntington's chorea. We find TBZ interacts with residues in a central binding site, locking VMAT2 in an occluded conformation and providing a mechanistic basis for non-competitive inhibition. We further identify residues critical for cytosolic and lumenal gating, including a cluster of hydrophobic residues which are involved in a lumenal gating strategy. Our structure also highlights three distinct polar networks that may determine VMAT2 conformational dynamics and play a role in proton transduction. The structure elucidates mechanisms of VMAT2 inhibition and transport, providing insights into VMAT2 architecture, function, and the design of small-molecule therapeutics.
履歴
登録2023年7月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年10月25日-
マップ公開2023年10月25日-
更新2024年5月8日-
現状2024年5月8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_41269.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_41269.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈DeepEMhancer sharpened with local mask
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.647 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.338
最小 - 最大-0.0010661092 - 2.9606125
平均 (標準偏差)0.0010804834 (±0.02661487)
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: 248.448 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_41269_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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追加マップ: unsharpened map

ファイルemd_41269_additional_1.map
注釈unsharpened 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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追加マップ: DeepEMhancer sharpened with a solvent mask

ファイルemd_41269_additional_2.map
注釈DeepEMhancer sharpened with a solvent mask
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 A

ファイルemd_41269_half_map_1.map
注釈half map A
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 B

ファイルemd_41269_half_map_2.map
注釈half map B
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 : Human VMAT2 complexed with Tetrabenazine

全体名称: Human VMAT2 complexed with Tetrabenazine
要素
  • 複合体: Human VMAT2 complexed with Tetrabenazine
    • タンパク質・ペプチド: fluorescent protein mVenus,Synaptic vesicular amine transporter,GFP nano body,Synaptic vesicular amine transporter,Synaptic vesicular amine transporter
  • リガンド: (3S,5R,11bS)-9,10-dimethoxy-3-(2-methylpropyl)-1,3,4,6,7,11b-hexahydro-2H-pyrido[2,1-a]isoquinolin-2-one

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超分子 #1: Human VMAT2 complexed with Tetrabenazine

超分子名称: Human VMAT2 complexed with Tetrabenazine / 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: 93.7 KDa

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分子 #1: fluorescent protein mVenus,Synaptic vesicular amine transporter,G...

分子名称: fluorescent protein mVenus,Synaptic vesicular amine transporter,GFP nano body,Synaptic vesicular amine transporter,Synaptic vesicular amine transporter
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: Vicugna pacos (アルパカ)
分子量理論値: 93.85093 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MWSHPQFEKG GGSGGGSGGS AWSHPQFEKH HHHHHHHHHG SGVSKGEELF TGVVPILVEL DGDVNGHKFS VSGEGEGDAT YGKLTLKLI CTTGKLPVPW PTLVTTLGYG LQCFARYPDH MKQHDFFKSA MPEGYVQERT IFFKDDGNYK TRAEVKFEGD T LVNRIELK ...文字列:
MWSHPQFEKG GGSGGGSGGS AWSHPQFEKH HHHHHHHHHG SGVSKGEELF TGVVPILVEL DGDVNGHKFS VSGEGEGDAT YGKLTLKLI CTTGKLPVPW PTLVTTLGYG LQCFARYPDH MKQHDFFKSA MPEGYVQERT IFFKDDGNYK TRAEVKFEGD T LVNRIELK GIDFKEDGNI LGHKLEYNYN SHNVYITADK QKNGIKANFK IRHNIEDGGV QLADHYQQNT PIGDGPVLLP DN HYLSYQS KLSKDPNEKR DHMVLLEFVT AAGITLGMDE LYKSRKLILF IVFLALLLDN MLLTVVVPII PSYLYSIKHE KNA TEIQTA RPVHTASISD SFQSIFSYYD NSTMVTGNAT RDLTLHQTAT QHMVTNASAV PSDCPSEDKD LLNENVQVGL LFAS KATVQ LITNPFIGLL TNRIGYPIPI FAGFCIMFVS TIMFAFSSSY AFLLIARSLQ GIGSSCSSVA GMGMLASVYT DDEER GNVM GIALGGLAMG VLVGPPFGSV LYEFVGKTAP FLVLAALVLL DGAIQLFVLQ PSRVQPESQK GTPLTTLLKD PYILIA AGS ICFANMGIAM LEPALPIWMM ETMCSRKWQL GVAFLPASIS YLIGTNIFGI LAHKMGRWLC ALLGMIIVGV SILCIPF AK NIYGLIAPNF GVGFAIGMVD SSMMPIMGYL VDLRHVSVYG SVYAIADVAF CMGYAIGPSA GGAIAKAIGF PWLMTIIG I IDILFAPLCF FLRSPPAKEE KMAIVQLVES GGALVQPGGS LRLSCAASGF PVNRYSMRWY RQAPGKEREW VAGMSSAGD RSSYEDSVKG RFTISRDDAR NTVYLQMNSL KPEDTAVYYC NVNVGFEYWG QGTQVTVS

UniProtKB: Synaptic vesicular amine transporter

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分子 #2: (3S,5R,11bS)-9,10-dimethoxy-3-(2-methylpropyl)-1,3,4,6,7,11b-hexa...

分子名称: (3S,5R,11bS)-9,10-dimethoxy-3-(2-methylpropyl)-1,3,4,6,7,11b-hexahydro-2H-pyrido[2,1-a]isoquinolin-2-one
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: EBZ
分子量理論値: 317.423 Da
Chemical component information

ChemComp-EBZ:
(3S,5R,11bS)-9,10-dimethoxy-3-(2-methylpropyl)-1,3,4,6,7,11b-hexahydro-2H-pyrido[2,1-a]isoquinolin-2-one / (-)-テトラベナジン

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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6 mg/mL
緩衝液pH: 8
詳細: 1 mM DDM, .125 mM CHS, 1 mM DTT, 100 uM TBZ, 25 mM Tris HCl pH 8, 150 mM NaCl
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: 25 mA
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / 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

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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 Bioquantum / 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 K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 77279
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

初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: ab-initio model created in cryosparc
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.12 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / 使用した粒子像数: 65516
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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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

0-f1


Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8thr:
Structure of the human vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2) bound to tetrabenazine in an occluded 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)

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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