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万見
- PDB-7neq: Structure of tariquidar-bound ABCG2 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7neq
タイトルStructure of tariquidar-bound ABCG2
要素
  • 5D3(Fab) heavy chain variable domain
  • 5D3(Fab) light chain variable domain
  • ATP-binding cassette sub-family G member 2
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / ABCG2 / tariquidar / substrate / ABC transporter / anticancer drugs (化学療法 (悪性腫瘍)) / cavity 1 / cryo-EM (低温電子顕微鏡法)
機能・相同性
機能・相同性情報


biotin transmembrane transporter activity / biotin transport / riboflavin transport / riboflavin transmembrane transporter activity / renal urate salt excretion / sphingolipid transporter activity / urate metabolic process / urate transmembrane transporter activity / Abacavir transmembrane transport / organic anion transport ...biotin transmembrane transporter activity / biotin transport / riboflavin transport / riboflavin transmembrane transporter activity / renal urate salt excretion / sphingolipid transporter activity / urate metabolic process / urate transmembrane transporter activity / Abacavir transmembrane transport / organic anion transport / external side of apical plasma membrane / sphingolipid biosynthetic process / organic anion transmembrane transporter activity / Sphingolipid de novo biosynthesis / xenobiotic transport across blood-brain barrier / export across plasma membrane / ABC-type xenobiotic transporter / Paracetamol ADME / transepithelial transport / Ciprofloxacin ADME / cellular detoxification / ABC-type xenobiotic transporter activity / NFE2L2 regulating MDR associated enzymes / ヘム / Heme degradation / efflux transmembrane transporter activity / xenobiotic transmembrane transporter activity / transport across blood-brain barrier / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / ミトコンドリア / brush border membrane / Iron uptake and transport / transmembrane transport / 脂質ラフト / apical plasma membrane / protein homodimerization activity / ATP hydrolysis activity / 核質 / ATP binding / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
ABC transporter family G domain / ABC-2 type transporter / ABC-2 type transporter / ABC-2 type transporter / 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
コレステロール / tariquidar / Chem-U9N / Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Mus musculus (ハツカネズミ)
手法電子顕微鏡法 / 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Kowal, J. / Locher, K.
資金援助 スイス, 1件
組織認可番号国
Swiss National Science FoundationTransCure スイス
引用ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2021
タイトル: Structural Basis of Drug Recognition by the Multidrug Transporter ABCG2.
著者: Julia Kowal / Dongchun Ni / Scott M Jackson / Ioannis Manolaridis / Henning Stahlberg / Kaspar P Locher /
要旨: ABCG2 is an ATP-binding cassette (ABC) transporter whose function affects the pharmacokinetics of drugs and contributes to multidrug resistance of cancer cells. While its interaction with the ...ABCG2 is an ATP-binding cassette (ABC) transporter whose function affects the pharmacokinetics of drugs and contributes to multidrug resistance of cancer cells. While its interaction with the endogenous substrate estrone-3-sulfate (ES) has been elucidated at a structural level, the recognition and recruitment of exogenous compounds is not understood at sufficiently high resolution. Here we present three cryo-EM structures of nanodisc-reconstituted, human ABCG2 bound to anticancer drugs tariquidar, topotecan and mitoxantrone. To enable structural insight at high resolution, we used Fab fragments of the ABCG2-specific monoclonal antibody 5D3, which binds to the external side of the transporter but does not interfere with drug-induced stimulation of ATPase activity. We observed that the binding pocket of ABCG2 can accommodate a single tariquidar molecule in a C-shaped conformation, similar to one of the two tariquidar molecules bound to ABCB1, where tariquidar acts as an inhibitor. We also found single copies of topotecan and mitoxantrone bound between key phenylalanine residues. Mutagenesis experiments confirmed the functional importance of two residues in the binding pocket, F439 and N436. Using 3D variability analyses, we found a correlation between substrate binding and reduced dynamics of the nucleotide binding domains (NBDs), suggesting a structural explanation for drug-induced ATPase stimulation. Our findings provide additional insight into how ABCG2 differentiates between inhibitors and substrates and may guide a rational design of new modulators and substrates.
履歴
登録2021年2月4日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年4月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年5月12日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.title

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-12290
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: ATP-binding cassette sub-family G member 2
C: 5D3(Fab) light chain variable domain
D: 5D3(Fab) heavy chain variable domain
E: 5D3(Fab) light chain variable domain
F: 5D3(Fab) heavy chain variable domain
B: ATP-binding cassette sub-family G member 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)242,53213
ポリマ－239,6476
非ポリマー2,8857
水28816
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy, cryo-EM
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area14190 Å2
ΔGint-70 kcal/mol
Surface area64520 Å2

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要素

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抗体 , 2種, 4分子 CEDF

#2: 抗体 5D3(Fab) light chain variable domain


分子量: 23594.016 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 発現宿主: Mus musculus (ハツカネズミ)
#3: 抗体 5D3(Fab) heavy chain variable domain


分子量: 23843.633 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 発現宿主: Mus musculus (ハツカネズミ)

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タンパク質 / 糖 , 2種, 4分子 AB

#1: タンパク質 ATP-binding cassette sub-family G member 2 / Breast cancer resistance protein / CDw338 / Mitoxantrone resistance-associated protein / Placenta- ...Breast cancer resistance protein / CDw338 / Mitoxantrone resistance-associated protein / Placenta-specific ATP-binding cassette transporter / Urate exporter


分子量: 72385.852 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: ABCG2, ABCP, BCRP, BCRP1, MXR / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q9UNQ0, ABC-type xenobiotic transporter
#4: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン / N-アセチルグルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 4種, 21分子

#5: 化合物 ChemComp-U9N / [(2~{S})-3-[2-azanylethoxy(oxidanyl)phosphoryl]oxy-2-decanoyloxy-propyl] octadecanoate


分子量: 635.853 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C33H66NO8P
#6: 化合物 ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル / コレステロール


分子量: 386.654 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O
#7: 化合物 ChemComp-R1H / tariquidar / ~{N}-[2-[[4-[2-(6,7-dimethoxy-3,4-dihydro-1~{H}-isoquinolin-2-yl)ethyl]phenyl]carbamoyl]-4,5-dimethoxy-phenyl]quinoline-3-carboxamide / XR-9576 / Tariquidar


分子量: 646.732 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C38H38N4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 阻害剤*YM
#8: 水 ChemComp-HOH / water / 水


分子量: 18.015 Da / 分子数: 16 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Multidrug transporter ABCG2 with bound substrate tariquidar and 5D3-Fab variable domainCOMPLEX#1-#30RECOMBINANT
2ATP-binding cassette sub-family G member 2COMPLEX#11RECOMBINANT
35D3(Fab) light- and heavy-chain variable domainsCOMPLEX#2-#31RECOMBINANT
分子量値: 0.25 MDa / 実験値: YES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23Mus musculus (ハツカネズミ)10090
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23Mus musculus (ハツカネズミ)10090
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 80 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)
電子光学装置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

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
12RELION3.1分類
13RELION3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.12 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 166727 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00512800
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.96517355
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.8761800
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.1021979
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042142

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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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