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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-16075 | ||||||||||||
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タイトル | ABCG2 turnover-2 state with tariquidar bound | ||||||||||||
マップデータ | |||||||||||||
試料 |
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キーワード | Multidrug resistance / ABC transporter / TRANSPORT PROTEIN | ||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 biotin transmembrane transporter activity / biotin transport / riboflavin transport / riboflavin transmembrane transporter activity / sphingolipid transporter activity / external side of apical plasma membrane / renal urate salt excretion / urate transmembrane transporter activity / Abacavir transmembrane transport / urate metabolic process ...biotin transmembrane transporter activity / biotin transport / riboflavin transport / riboflavin transmembrane transporter activity / sphingolipid transporter activity / external side of apical plasma membrane / renal urate salt excretion / urate transmembrane transporter activity / Abacavir transmembrane transport / urate metabolic process / sphingolipid biosynthetic process / Sphingolipid de novo biosynthesis / organic anion transport / organic anion transmembrane transporter activity / xenobiotic transport across blood-brain barrier / transepithelial transport / export across plasma membrane / ABC-type xenobiotic transporter / Paracetamol ADME / ABC-type xenobiotic transporter activity / Ciprofloxacin ADME / NFE2L2 regulating MDR associated enzymes / Differentiation of keratinocytes in interfollicular epidermis in mammalian skin / cellular detoxification / Heme biosynthesis / Heme degradation / efflux transmembrane transporter activity / xenobiotic transmembrane transporter activity / transport across blood-brain barrier / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / Iron uptake and transport / mitochondrial membrane / brush border membrane / transmembrane transport / apical plasma membrane / membrane raft / protein homodimerization activity / ATP hydrolysis activity / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
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: 3.2 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Yu Q / Kowal J / Tajkhorshid E / Locher KP | ||||||||||||
資金援助 | スイス, 米国, 3件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023 タイトル: Differential dynamics and direct interaction of bound ligands with lipids in multidrug transporter ABCG2. 著者: Ali Rasouli / Qin Yu / Sepehr Dehghani-Ghahnaviyeh / Po-Chao Wen / Julia Kowal / Kaspar P Locher / Emad Tajkhorshid / 要旨: ABCG2 is an ATP-binding cassette (ABC) transporter that extrudes a wide range of xenobiotics and drugs from the cell and contributes to multidrug resistance in cancer cells. Following our recent ...ABCG2 is an ATP-binding cassette (ABC) transporter that extrudes a wide range of xenobiotics and drugs from the cell and contributes to multidrug resistance in cancer cells. Following our recent structural characterization of topotecan-bound ABCG2, here, we present cryo-EM structures of ABCG2 under turnover conditions in complex with a special modulator and slow substrate, tariquidar, in nanodiscs. The structures reveal that similar to topotecan, tariquidar induces two distinct ABCG2 conformations under turnover conditions (turnover-1 and turnover-2). μs-scale molecular dynamics simulations of drug-bound and apo ABCG2 in native-like lipid bilayers, in both topotecan- and tariquidar-bound states, characterize the ligand size as a major determinant of its binding stability. The simulations highlight direct lipid-drug interactions for the smaller topotecan, which exhibits a highly dynamic binding mode. In contrast, the larger tariquidar occupies most of the available volume in the binding pocket, thus leaving little space for lipids to enter the cavity and interact with it. Similarly, when simulating ABCG2 in the apo inward-open state, we also observe spontaneous penetration of phospholipids into the binding cavity. The captured phospholipid diffusion pathway into ABCG2 offers a putative general path to recruit any hydrophobic/amphiphilic substrates directly from the membrane. Our simulations also reveal that ABCG2 rejects cholesterol as a substrate, which is omnipresent in plasma membranes that contain ABCG2. At the same time, cholesterol is found to prohibit the penetration of phospholipids into ABCG2. These molecular findings have direct functional ramifications on ABCG2's function as a transporter. | ||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_16075.map.gz | 203.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-16075-v30.xml emd-16075.xml | 20.9 KB 20.9 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_16075.png | 115.6 KB | ||
マスクデータ | emd_16075_msk_1.map | 216 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-16075.cif.gz | 7 KB | ||
その他 | emd_16075_half_map_1.map.gz emd_16075_half_map_2.map.gz | 200.6 MB 200.6 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-16075 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-16075 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_16075_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_16075_full_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | |
XML形式データ | emd_16075_validation.xml.gz | 15.6 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_16075_validation.cif.gz | 18.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-16075 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-16075 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8bi0MC 8bhtC C: 同じ文献を引用 (文献) M: このマップから作成された原子モデル |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_16075.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.66 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_16075_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_16075_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_16075_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : ABCG2 in complex with Tariquidar under turnover condition
全体 | 名称: ABCG2 in complex with Tariquidar under turnover condition |
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要素 |
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-超分子 #1: ABCG2 in complex with Tariquidar under turnover condition
超分子 | 名称: ABCG2 in complex with Tariquidar under turnover condition タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 詳細: ABCG2 was incubated with 5mM ATP, 5mM MgCl2, 0.5mM ADP, 20 uM Tariquidar at room temperature for 10 min |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 144 KDa |
-分子 #1: Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2
分子 | 名称: Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2 タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ABC-type xenobiotic transporter |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 73.526938 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MDYKDDDDKG SSSSNVEVFI PVSQGNTNGF PATASNDLKA FTEGAVLSFH NICYRVKLKS GFLPCRKPVE KEILSNINGI MKPGLNAIL GPTGGGKSSL LDVLAARKDP SGLSGDVLIN GAPRPANFKC NSGYVVQDDV VMGTLTVREN LQFSAALRLA T TMTNHEKN ...文字列: MDYKDDDDKG SSSSNVEVFI PVSQGNTNGF PATASNDLKA FTEGAVLSFH NICYRVKLKS GFLPCRKPVE KEILSNINGI MKPGLNAIL GPTGGGKSSL LDVLAARKDP SGLSGDVLIN GAPRPANFKC NSGYVVQDDV VMGTLTVREN LQFSAALRLA T TMTNHEKN ERINRVIQEL GLDKVADSKV GTQFIRGVSG GERKRTSIGM ELITDPSILF LDEPTTGLDS STANAVLLLL KR MSKQGRT IIFSIHQPRY SIFKLFDSLT LLASGRLMFH GPAQEALGYF ESAGYHCEAY NNPADFFLDI INGDSTAVAL NRE EDFKAT EIIEPSKQDK PLIEKLAEIY VNSSFYKETK AELHQLSGGE KKKKITVFKE ISYTTSFCHQ LRWVSKRSFK NLLG NPQAS IAQIIVTVVL GLVIGAIYFG LKNDSTGIQN RAGVLFFLTT NQCFSSVSAV ELFVVEKKLF IHEYISGYYR VSSYF LGKL LSDLLPMRML PSIIFTCIVY FMLGLKPKAD AFFVMMFTLM MVAYSASSMA LAIAAGQSVV SVATLLMTIC FVFMMI FSG LLVNLTTIAS WLSWLQYFSI PRYGFTALQH NEFLGQNFCP GLNATGNNPC NYATCTGEEY LVKQGIDLSP WGLWKNH VA LACMIVIFLT IAYLKLLFLK KYS UniProtKB: Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2 |
-分子 #2: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: ATP |
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分子量 | 理論値: 507.181 Da |
Chemical component information | ChemComp-ATP: |
-分子 #3: CHOLESTEROL
分子 | 名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: CLR |
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分子量 | 理論値: 386.654 Da |
Chemical component information | ChemComp-CLR: |
-分子 #4: DIUNDECYL PHOSPHATIDYL CHOLINE
分子 | 名称: DIUNDECYL PHOSPHATIDYL CHOLINE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: PLC |
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分子量 | 理論値: 622.834 Da |
Chemical component information | ChemComp-PLC: |
-分子 #5: MAGNESIUM ION
分子 | 名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 Da |
-分子 #6: tariquidar
分子 | 名称: tariquidar / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: R1H |
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分子量 | 理論値: 646.732 Da |
Chemical component information | ChemComp-R1H: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 1 mg/mL | |||||||||
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緩衝液 | pH: 7.5 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 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: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR | |||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV | |||||||||
詳細 | This sample was mono-disperse |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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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 K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 平均露光時間: 1.49 sec. / 平均電子線量: 50.0 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 / 倍率(公称値): 130000 |
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 |
+画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: BACKBONE TRACE 当てはまり具合の基準: cross-correlation coefficient |
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得られたモデル | PDB-8bi0: |