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- EMDB-34167: CryoEM structure of cytosol-facing, substrate-bound ratGAT1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34167
タイトルCryoEM structure of cytosol-facing, substrate-bound ratGAT1
マップデータrGAT1 EM map
試料
  • 複合体: Complex of epitope engineered ratGAT1-Fab9d5
    • 複合体: ratGAT1
      • タンパク質・ペプチド: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1
    • 複合体: fragment antigen binding 9D5 heavy/light chain
      • タンパク質・ペプチド: Fragment antigen binding light chain
      • タンパク質・ペプチド: fragment antigen binding 9D5 heavy chain
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: CHLORIDE ION
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE
  • リガンド: water
キーワードNeurotransmitter sodium symporter / GABA transporter / solute carrier 6 / secondary active transport / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Na+/Cl- dependent neurotransmitter transporters / Reuptake of GABA / neurotransmitter reuptake / gamma-aminobutyric acid:sodium:chloride symporter activity / sodium:chloride symporter activity / gamma-aminobutyric acid transmembrane transporter activity / gamma-aminobutyric acid import / inorganic anion import across plasma membrane / amino acid:sodium symporter activity / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic ...Na+/Cl- dependent neurotransmitter transporters / Reuptake of GABA / neurotransmitter reuptake / gamma-aminobutyric acid:sodium:chloride symporter activity / sodium:chloride symporter activity / gamma-aminobutyric acid transmembrane transporter activity / gamma-aminobutyric acid import / inorganic anion import across plasma membrane / amino acid:sodium symporter activity / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / positive regulation of gamma-aminobutyric acid secretion / response to sucrose / response to purine-containing compound / sodium ion import across plasma membrane / associative learning / sodium ion transmembrane transport / : / GABA-ergic synapse / chloride transmembrane transport / response to organonitrogen compound / : / response to cocaine / learning / response to lead ion / synapse organization / response to organic cyclic compound / response to toxic substance / memory / response to calcium ion / presynapse / response to estradiol / presynaptic membrane / postsynaptic membrane / neuron projection / axon / neuronal cell body / cell surface / identical protein binding / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium:neurotransmitter symporter, GABA, GAT-1 / Sodium:neurotransmitter symporter family signature 2. / Sodium:neurotransmitter symporter family signature 1. / Sodium:neurotransmitter symporter / Sodium:neurotransmitter symporter superfamily / Sodium:neurotransmitter symporter family / Sodium:neurotransmitter symporter family profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Nayak SR / Joseph D / Penmatsa A
資金援助 インド, 1件
OrganizationGrant number国
Department of Biotechnology (DBT, India)IA/I/15/2/502063 インド
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Cryo-EM structure of GABA transporter 1 reveals substrate recognition and transport mechanism.
著者: Smruti Ranjan Nayak / Deepthi Joseph / Georg Höfner / Archishman Dakua / Arunabh Athreya / Klaus T Wanner / Baruch I Kanner / Aravind Penmatsa /
要旨: The inhibitory neurotransmitter γ-aminobutyric acid (GABA) is cleared from the synaptic cleft by the sodium- and chloride-coupled GABA transporter GAT1. Inhibition of GAT1 prolongs the GABAergic ...The inhibitory neurotransmitter γ-aminobutyric acid (GABA) is cleared from the synaptic cleft by the sodium- and chloride-coupled GABA transporter GAT1. Inhibition of GAT1 prolongs the GABAergic signaling at the synapse and is a strategy to treat certain forms of epilepsy. In this study, we present the cryo-electron microscopy structure of Rattus norvegicus GABA transporter 1 (rGAT1) at a resolution of 3.1 Å. The structure elucidation was facilitated by epitope transfer of a fragment-antigen binding (Fab) interaction site from the Drosophila dopamine transporter (dDAT) to rGAT1. The structure reveals rGAT1 in a cytosol-facing conformation, with a linear density in the primary binding site that accommodates a molecule of GABA, a displaced ion density proximal to Na site 1 and a bound chloride ion. A unique insertion in TM10 aids the formation of a compact, closed extracellular gate. Besides yielding mechanistic insights into ion and substrate recognition, our study will enable the rational design of specific antiepileptics.
履歴
登録2022年8月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年5月31日-
マップ公開2023年5月31日-
更新2023年11月15日-
現状2023年11月15日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_34167.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_34167.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈rGAT1 EM map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.831 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.25
最小 - 最大-1.1288565 - 1.7588458
平均 (標準偏差)0.00005495065 (±0.029932575)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 299.16 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 B

ファイルemd_34167_half_map_1.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)

-
ハーフマップ: half map A

ファイルemd_34167_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Complex of epitope engineered ratGAT1-Fab9d5

全体名称: Complex of epitope engineered ratGAT1-Fab9d5
要素
  • 複合体: Complex of epitope engineered ratGAT1-Fab9d5
    • 複合体: ratGAT1
      • タンパク質・ペプチド: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1
    • 複合体: fragment antigen binding 9D5 heavy/light chain
      • タンパク質・ペプチド: Fragment antigen binding light chain
      • タンパク質・ペプチド: fragment antigen binding 9D5 heavy chain
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: CHLORIDE ION
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE
  • リガンド: water

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超分子 #1: Complex of epitope engineered ratGAT1-Fab9d5

超分子名称: Complex of epitope engineered ratGAT1-Fab9d5 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3 / 詳細: rGAT1
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 細胞中の位置: membrane
分子量理論値: 111 kDa/nm

+
超分子 #2: ratGAT1

超分子名称: ratGAT1 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

+
超分子 #3: fragment antigen binding 9D5 heavy/light chain

超分子名称: fragment antigen binding 9D5 heavy/light chain / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#3

+
分子 #1: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1

分子名称: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: ratGAT1 construct / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 63.200676 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGDLPDRDTW KGRFDFLMSC VGYAIGLGNV WRFPYLCGKN GGGAFLIPYF LTLIFAGVPL FLLECSLGQY TSIGGLGVWK LAPMFKGVG LAAAVLSFWL NIYYIVIISW AIYYLYNSFT TTLPWKQCDN PWNTDRCFSN YSLVNTTNMT SAVVEFWERN M HQMTDGLD ...文字列:
MGDLPDRDTW KGRFDFLMSC VGYAIGLGNV WRFPYLCGKN GGGAFLIPYF LTLIFAGVPL FLLECSLGQY TSIGGLGVWK LAPMFKGVG LAAAVLSFWL NIYYIVIISW AIYYLYNSFT TTLPWKQCDN PWNTDRCFSN YSLVNTTNMT SAVVEFWERN M HQMTDGLD KPGQIRWPLA ITLAIAWVLV YFCIWKGVGW TGKVVYFSAT YPYIMLIILF FRGVTLPGAK EGILFYITPN FR KLSDSEV WLDAATQIFF SYGLGLGSLI ALGSYNSYHN NVYRDSIIVC CINSCTSMFA GFVIFSIVGF MAHVTKRSIA DVA ASGPGL AFLAYPEAVT QLPISPLWAI LFFSMLLMLG IDSQFCTVEG FITALVDEYP RLLRNRRELF IAAVCIVSYL IGLS NITQG GIYVFKLFDY YSASGMSLLF LVFFECVSIS WFYGVNRFSE DIRDMIGFPP CIWWKLCWSF FTPIIVAGVF LFSAV QMTP LTMGSYVFPK WGQGVGWLMA LSSMVLIPGY MAYMFLTLKG SLKQRLQVMI QPSEDIVRPE NGPEQPQAGS SASKEA YI

UniProtKB: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1

+
分子 #2: Fragment antigen binding light chain

分子名称: Fragment antigen binding light chain / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.306586 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: ENVLTQSPAI MSTSPGEKVT MTCRASSSVG SSYLHWYQQK SGASPKLWIY STSNLASGVP ARFSGSGSGT SYSLTISSVE AEDAATYYC QQFSGYPLTF GSGTKLEMKR ADAAPTVSIF PPSSEQLTSG GASVVCFLNN FYPKDINVKW KIDGSERQNG V LNSWTDQD ...文字列:
ENVLTQSPAI MSTSPGEKVT MTCRASSSVG SSYLHWYQQK SGASPKLWIY STSNLASGVP ARFSGSGSGT SYSLTISSVE AEDAATYYC QQFSGYPLTF GSGTKLEMKR ADAAPTVSIF PPSSEQLTSG GASVVCFLNN FYPKDINVKW KIDGSERQNG V LNSWTDQD SKDSTYSMSS TLTLTKDEYE RHNSYTCEAT HKTSTSPIVK SFNRNE

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分子 #3: fragment antigen binding 9D5 heavy chain

分子名称: fragment antigen binding 9D5 heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.61943 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: EVQLVESGGG LVKPGGSLKL SCAASGFTFS SYAMSWVRQS PEKRLEWVAE ISSGGRYIYY SDTVTGRFTI SRDNARNILH LEMSSLRSE DTAMYYCARG EVRQRGFDYW GQGTTLTVSS AKTTAPSVYP LAPVCGDTTG SSVTLGCLVK GYFPEPVTLT W NSGSLSSG ...文字列:
EVQLVESGGG LVKPGGSLKL SCAASGFTFS SYAMSWVRQS PEKRLEWVAE ISSGGRYIYY SDTVTGRFTI SRDNARNILH LEMSSLRSE DTAMYYCARG EVRQRGFDYW GQGTTLTVSS AKTTAPSVYP LAPVCGDTTG SSVTLGCLVK GYFPEPVTLT W NSGSLSSG VHTFPAVLQS DLYTLSSSVT VTSSTWPSQS ITCNVAHPAS STKVDKKIEP R

+
分子 #4: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / 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

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分子 #5: CHLORIDE ION

分子名称: CHLORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: CL
分子量理論値: 35.453 Da

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分子 #6: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1
分子量理論値: 22.99 Da

+
分子 #7: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID

分子名称: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: ABU
分子量理論値: 103.12 Da
Chemical component information

ChemComp-ABU:
GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / GABA

+
分子 #8: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 6 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

+
分子 #9: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE

分子名称: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1 / 式: PTY
分子量理論値: 734.039 Da
Chemical component information

ChemComp-PTY:
PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / リン脂質*YM

+
分子 #10: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 6 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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3.5 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMTris
300.0 mMsodium chlorideNaCl
2.0 %Glycerol
1.0 mMDDM
0.1 mMCHS
グリッドモデル: Quantifoil R0.6/1 / 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: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.76 kPa
凍結凍結剤: ETHANE
詳細The sample was a one to one complex of ratGAT1 with an antibody fragment and was homogenous.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 100.0 K / 最高: 100.0 K
特殊光学系位相板: OTHER / 球面収差補正装置: Not applicable / 色収差補正装置: No applicable / 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)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 18152 / 平均露光時間: 2.7 sec. / 平均電子線量: 50.09 e/Å2
詳細: Images were collected in movie mode at 50 frames per image
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 倍率（補正後）: 105000 / 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 4.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 105000
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

粒子像選択選択した数: 5838634
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Alphafold2 model that was rebuilt into map.
最終 再構成使用したクラス数: 3 / 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: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3) / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform refinement / 使用した粒子像数: 872611
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 3次元分類クラス数: 5 / 平均メンバー数/クラス: 200000 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3) / ソフトウェア - 詳細: Abinitio reconstruction
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER / 温度因子: 165 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-8gnk:
CryoEM structure of cytosol-facing, substrate-bound ratGAT1

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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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