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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-41269 | |||||||||
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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 |
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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 / histamine secretion by mast cell / monoamine transport / neurotransmitter transport / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / response to amphetamine / secretory granule membrane / post-embryonic development / 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 | |||||||||
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
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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 |
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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_41269.map.gz | 195.8 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-41269-v30.xml emd-41269.xml | 21 KB 21 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_41269_fsc.xml | 12.7 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_41269.png | 63.6 KB | ||
マスクデータ | emd_41269_msk_1.map | 216 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-41269.cif.gz | 6.8 KB | ||
その他 | emd_41269_additional_1.map.gz emd_41269_additional_2.map.gz emd_41269_half_map_1.map.gz emd_41269_half_map_2.map.gz | 107.2 MB 193.6 MB 200.7 MB 200.7 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-41269 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-41269 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_41269_validation.pdf.gz | 881.9 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_41269_full_validation.pdf.gz | 881.4 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_41269_validation.xml.gz | 21.1 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_41269_validation.cif.gz | 26.9 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-41269 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-41269 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8thrMC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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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_41269.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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注釈 | DeepEMhancer sharpened with local mask | ||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.647 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_41269_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 |
-追加マップ: unsharpened map
ファイル | emd_41269_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | unsharpened map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: DeepEMhancer sharpened with a solvent mask
ファイル | emd_41269_additional_2.map | ||||||||||||
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注釈 | DeepEMhancer sharpened with a solvent mask | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map A
ファイル | emd_41269_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half map A | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map B
ファイル | emd_41269_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half map B | ||||||||||||
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 : Human VMAT2 complexed with Tetrabenazine
全体 | 名称: Human VMAT2 complexed with Tetrabenazine |
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要素 |
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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 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 93.7 KDa |
-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 |
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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 |
-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 |
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分子量 | 理論値: 317.423 Da |
Chemical component information | ChemComp-EBZ: |
-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 | 6 mg/mL |
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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 |
-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 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 |