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- EMDB-17256: Cryo-EM structure of ATP8B1-CDC50A in E1-ATP conformation -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-17256
タイトルCryo-EM structure of ATP8B1-CDC50A in E1-ATP conformation
マップデータsharpened map by PHENIX autosharpen B factor applied 122
試料
  • 複合体: ATP8B1-CDC50A complex
    • タンパク質・ペプチド: Phospholipid-transporting ATPase IC
    • タンパク質・ペプチド: Cell cycle control protein 50A
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water水
キーワードlipid transporter autoinhibition P-type ATPase P4-ATPase CDC50A / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


vestibulocochlear nerve formation / regulation of plasma membrane organization / regulation of microvillus assembly / positive regulation of phospholipid translocation / phosphatidylcholine flippase activity / aminophospholipid flippase activity / aminophospholipid transport / phosphatidylserine flippase activity / protein localization to endosome / inner ear receptor cell development ...vestibulocochlear nerve formation / regulation of plasma membrane organization / regulation of microvillus assembly / positive regulation of phospholipid translocation / phosphatidylcholine flippase activity / aminophospholipid flippase activity / aminophospholipid transport / phosphatidylserine flippase activity / protein localization to endosome / inner ear receptor cell development / phosphatidylserine floppase activity / phospholipid-translocating ATPase complex / ATPase-coupled intramembrane lipid transporter activity / positive regulation of protein exit from endoplasmic reticulum / xenobiotic transmembrane transport / cardiolipin binding / phosphatidylcholine floppase activity / stereocilium / apical protein localization / bile acid metabolic process / bile acid and bile salt transport / P-type phospholipid transporter / phospholipid translocation / transport vesicle membrane / azurophil granule membrane / Golgi organization / Ion transport by P-type ATPases / specific granule membrane / monoatomic ion transmembrane transport / regulation of chloride transport / sensory perception of sound / ゴルジ体 / positive regulation of neuron projection development / late endosome membrane / early endosome membrane / nuclear body / apical plasma membrane / negative regulation of DNA-templated transcription / Neutrophil degranulation / structural molecule activity / ゴルジ体 / magnesium ion binding / 小胞体 / ATP hydrolysis activity / 核質 / ATP binding / 生体膜 / 細胞膜 / 細胞質基質
類似検索 - 分子機能
CDC50/LEM3 family / LEM3 (ligand-effect modulator 3) family / CDC50 family / P-type ATPase, subfamily IV / P-type ATPase, C-terminal / P-type ATPase, N-terminal / Phospholipid-translocating ATPase N-terminal / Phospholipid-translocating P-type ATPase C-terminal / Cation transport ATPase (P-type) / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain ...CDC50/LEM3 family / LEM3 (ligand-effect modulator 3) family / CDC50 family / P-type ATPase, subfamily IV / P-type ATPase, C-terminal / P-type ATPase, N-terminal / Phospholipid-translocating ATPase N-terminal / Phospholipid-translocating P-type ATPase C-terminal / Cation transport ATPase (P-type) / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily / P-type ATPase / P-type ATPase, transmembrane domain superfamily / HAD superfamily / HAD-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Phospholipid-transporting ATPase IC / Cell cycle control protein 50A
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Dieudonne T / Kummerer F / Juknaviciute Laursen M / Stock C / Kock Flygaard R / Khalid S / Lenoir G / Lyons JA / Lindorff-Larsen K / Nissen P
資金援助European Union, デンマーク, フランス, 英国, 8件
OrganizationGrant number国
H2020 Marie Curie Actions of the European Commission101024542European Union
LundbeckfondenR310-2018-3713 デンマーク
Lundbeckfonden155-2015-2666 デンマーク
LundbeckfondenR335-2019-2053 デンマーク
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-14-CE09-0022 フランス
French Infrastructure for Integrated Structural Biology (FRISBI)ANR-10-INSB-05 フランス
Engineering and Physical Sciences Research CouncilEP/X035603 英国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilEP/C030779 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Activation and substrate specificity of the human P4-ATPase ATP8B1.
著者: Thibaud Dieudonné / Felix Kümmerer / Michelle Juknaviciute Laursen / Charlott Stock / Rasmus Kock Flygaard / Syma Khalid / Guillaume Lenoir / Joseph A Lyons / Kresten Lindorff-Larsen / Poul Nissen /
要旨: Asymmetric distribution of phospholipids in eukaryotic membranes is essential for cell integrity, signaling pathways, and vesicular trafficking. P4-ATPases, also known as flippases, participate in ...Asymmetric distribution of phospholipids in eukaryotic membranes is essential for cell integrity, signaling pathways, and vesicular trafficking. P4-ATPases, also known as flippases, participate in creating and maintaining this asymmetry through active transport of phospholipids from the exoplasmic to the cytosolic leaflet. Here, we present a total of nine cryo-electron microscopy structures of the human flippase ATP8B1-CDC50A complex at 2.4 to 3.1 Å overall resolution, along with functional and computational studies, addressing the autophosphorylation steps from ATP, substrate recognition and occlusion, as well as a phosphoinositide binding site. We find that the P4-ATPase transport site is occupied by water upon phosphorylation from ATP. Additionally, we identify two different autoinhibited states, a closed and an outward-open conformation. Furthermore, we identify and characterize the PI(3,4,5)P binding site of ATP8B1 in an electropositive pocket between transmembrane segments 5, 7, 8, and 10. Our study also highlights the structural basis of a broad lipid specificity of ATP8B1 and adds phosphatidylinositol as a transport substrate for ATP8B1. We report a critical role of the sn-2 ester bond of glycerophospholipids in substrate recognition by ATP8B1 through conserved S403. These findings provide fundamental insights into ATP8B1 catalytic cycle and regulation, and substrate recognition in P4-ATPases.
履歴
登録2023年5月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年11月29日-
マップ公開2023年11月29日-
更新2023年11月29日-
現状2023年11月29日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_17256.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_17256.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 34.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened map by PHENIX autosharpen B factor applied 122
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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
1.29 Å/pix.
x 208 pix.
= 269.152 Å		1.29 Å/pix.
x 208 pix.
= 269.152 Å		1.29 Å/pix.
x 208 pix.
= 269.152 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: 1.294 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: 4.18
最小 - 最大-42.211353000000003 - 58.620075
平均 (標準偏差)-0.000000000008831 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ208208208
Spacing208208208
セルA=B=C: 269.152 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: raw map before sharpening

ファイルemd_17256_additional_1.map
注釈raw map before sharpening
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_17256_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_17256_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 : ATP8B1-CDC50A complex

全体名称: ATP8B1-CDC50A complex
要素
  • 複合体: ATP8B1-CDC50A complex
    • タンパク質・ペプチド: Phospholipid-transporting ATPase IC
    • タンパク質・ペプチド: Cell cycle control protein 50A
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water水

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超分子 #1: ATP8B1-CDC50A complex

超分子名称: ATP8B1-CDC50A complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 185 KDa

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分子 #1: Phospholipid-transporting ATPase IC

分子名称: Phospholipid-transporting ATPase IC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: P-type phospholipid transporter
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 136.283469 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae W303 (パン酵母)
配列文字列: MSTERDSETT FDEDSQPNDE VVPYSDDETE DELDDQGSAV EPEQNRVNRE AEENREPFRK ECTWQVKAND RKYHEQPHFM NTKFLCIKE SKYANNAIKT YKYNAFTFIP MNLFEQFKRA ANLYFLALLI LQAVPQISTL AWYTTLVPLL VVLGVTAIKD L VDDVARHK ...文字列:
MSTERDSETT FDEDSQPNDE VVPYSDDETE DELDDQGSAV EPEQNRVNRE AEENREPFRK ECTWQVKAND RKYHEQPHFM NTKFLCIKE SKYANNAIKT YKYNAFTFIP MNLFEQFKRA ANLYFLALLI LQAVPQISTL AWYTTLVPLL VVLGVTAIKD L VDDVARHK MDKEINNRTC EVIKDGRFKV AKWKEIQVGD VIRLKKNDFV PADILLLSSS EPNSLCYVET AELDGETNLK FK MSLEITD QYLQREDTLA TFDGFIECEE PNNRLDKFTG TLFWRNTSFP LDADKILLRG CVIRNTDFCH GLVIFAGADT KIM KNSGKT RFKRTKIDYL MNYMVYTIFV VLILLSAGLA IGHAYWEAQV GNSSWYLYDG EDDTPSYRGF LIFWGYIIVL NTMV PISLY VSVEVIRLGQ SHFINWDLQM YYAEKDTPAK ARTTTLNEQL GQIHYIFSDK TGTLTQNIMT FKKCCINGQI YGDHR DASQ HNHNKIEQVD FSWNTYADGK LAFYDHYLIE QIQSGKEPEV RQFFFLLAVC HTVMVDRTDG QLNYQAASPD EGALVN AAR NFGFAFLART QNTITISELG TERTYNVLAI LDFNSDRKRM SIIVRTPEGN IKLYCKGADT VIYERLHRMN PTKQETQ DA LDIFANETLR TLCLCYKEIE EKEFTEWNKK FMAASVASTN RDEALDKVYE EIEKDLILLG ATAIEDKLQD GVPETISK L AKADIKIWVL TGDKKETAEN IGFACELLTE DTTICYGEDI NSLLHARMEN QRNRGGVYAK FAPPVQESFF PPGGNRALI ITGSWLNEIL LEKKTKRNKI LKLKFPRTEE ERRMRTQSKR RLEAKKEQRQ KNFVDLACEC SAVICCRVTP KQKAMVVDLV KRYKKAITL AIGDGANDVN MIKTAHIGVG ISGQEGMQAV MSSDYSFAQF RYLQRLLLVH GRWSYIRMCK FLRYFFYKNF A FTLVHFWY SFFNGYSAQT AYEDWFITLY NVLYTSLPVL LMGLLDQDVS DKLSLRFPGL YIVGQRDLLF NYKRFFVSLL HG VLTSMIL FFIPLGAYLQ TVGQDGEAPS DYQSFAVTIA SALVITVNFQ IGLDTSYWTF VNAFSIFGSI ALYFGIMFDF HSA GIHVLF PSAFQFTGTA SNALRQPYIW LTIILTVAVC LLPVVAIRFL SMTIWPSESD KIQKHRKRL

UniProtKB: Phospholipid-transporting ATPase IC

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分子 #2: Cell cycle control protein 50A

分子名称: Cell cycle control protein 50A / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 41.085984 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列: MLGGMAMNYN AKDEVDGGPP CAPGGTAKTR RPDNTAFKQQ RLPAWQPILT AGTVLPIFFI IGLIFIPIGI GIFVTSNNIR EIEIDYTGT EPSSPCNKCL SPDVTPCFCT INFTLEKSFE GNVFMYYGLS NFYQNHRRYV KSRDDSQLNG DSSALLNPSK E CEPYRRNE ...文字列:
MLGGMAMNYN AKDEVDGGPP CAPGGTAKTR RPDNTAFKQQ RLPAWQPILT AGTVLPIFFI IGLIFIPIGI GIFVTSNNIR EIEIDYTGT EPSSPCNKCL SPDVTPCFCT INFTLEKSFE GNVFMYYGLS NFYQNHRRYV KSRDDSQLNG DSSALLNPSK E CEPYRRNE DKPIAPCGAI ANSMFNDTLE LFLIGNDSYP IPIALKKKGI AWWTDKNVKF RNPPGGDNLE ERFKGTTKPV NW LKPVYML DSDPDNNGFI NEDFIVWMRT AALPTFRKLY RLIERKSDLH PTLPAGRYSL NVTYNYPVHY FDGRKRMILS TIS WMGGKN PFLGIAYIAV GSISFLLGVV LLVINHKYRN SSNTADITI

UniProtKB: Cell cycle control protein 50A

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分子 #4: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: ACP
分子量理論値: 505.208 Da
Chemical component information

ChemComp-ACP:
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER / β,γ-メチレンATP / AMP-PCP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 6 / 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 / N-アセチルグルコサミン

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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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0.8 mg/mL
緩衝液pH: 7
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. / 詳細: 15 mA
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50 mM MOPS-Tris pH 7, 100 mM KCl, 1 mM DTT, 5 mM MgCl2) supplemented with 0.03 mg.mL-1 LMNG, 0.003 mg.mL-1 CHS, PI(4,5)P2 0.0015 mg.mL-1 and 1mM AMPPCP

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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 FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm
最大 デフォーカス（公称値）: 1.9000000000000001 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 µm
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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2486972
初期モデルモデルのタイプ: NONE
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
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: cryoSPARC (ver. 3) / 使用した粒子像数: 179570
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:

7py4


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-8ox4:
Cryo-EM structure of ATP8B1-CDC50A in E1-ATP 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://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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