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- EMDB-71540: Human OCTN2 bound to carnitine in the occluded conformation -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-71540
タイトルHuman OCTN2 bound to carnitine in the occluded conformation
マップデータPrimary unsharpened map. Has strong density for the ligands of interest, carnitine and Na . Density for modelled water molecules require sharpened map (available as an auxiliary map).
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Novel organic cation transport 2 (OCTN2;SLC22A5) bound to carnitine in the occluded conformation.
    • タンパク質・ペプチド: Organic cation/carnitine transporter 2
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: CARNITINE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water
キーワードtransporter / carnitine transporter / organic cation transporter / SLC22 family / sodium-dependent transport / membrane protein / solute carrier / metabolic transport / fatty acid oxidation / OCTN2 / SLC22A5 / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of intestinal epithelial structure maintenance / sodium-dependent organic cation transport / (R)-carnitine transport / (R)-carnitine transmembrane transport / Defective SLC22A5 causes systemic primary carnitine deficiency (CDSP) / carnitine transport / carnitine transmembrane transport / carnitine transmembrane transporter activity / (R)-carnitine transmembrane transporter activity / quaternary ammonium group transmembrane transporter activity ...positive regulation of intestinal epithelial structure maintenance / sodium-dependent organic cation transport / (R)-carnitine transport / (R)-carnitine transmembrane transport / Defective SLC22A5 causes systemic primary carnitine deficiency (CDSP) / carnitine transport / carnitine transmembrane transport / carnitine transmembrane transporter activity / (R)-carnitine transmembrane transporter activity / quaternary ammonium group transmembrane transporter activity / amino-acid betaine transmembrane transporter activity / SLC-mediated transport of organic cations / quaternary ammonium group transport / response to symbiotic bacterium / : / Carnitine shuttle / symporter activity / xenobiotic detoxification by transmembrane export across the plasma membrane / sodium ion transport / response to tumor necrosis factor / xenobiotic transmembrane transporter activity / response to type II interferon / transport across blood-brain barrier / basal plasma membrane / PDZ domain binding / brush border membrane / apical plasma membrane / endoplasmic reticulum / extracellular exosome / ATP binding / plasma membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Solute carrier family 22 members 4/5 / Organic cation transport protein/SVOP / Sugar transport proteins signature 1. / Sugar transporter, conserved site / Major facilitator, sugar transporter-like / Sugar (and other) transporter / Major facilitator superfamily domain / Major facilitator superfamily (MFS) profile. / MFS transporter superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Organic cation/carnitine transporter 2
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: 2.72 Å
データ登録者Davies JS / Zeng YZ / Stewart AG
資金援助 オーストラリア, 1件
OrganizationGrant number国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia)APP2016308 オーストラリア
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Structural basis of sodium ion-dependent carnitine transport by OCTN2.
著者: James S Davies / Yi C Zeng / Chelsea Briot / Simon H J Brown / Renae M Ryan / Alastair G Stewart /
要旨: Carnitine is essential for the import of long-chain fatty acids into mitochondria, where they are used for energy production. The carnitine transporter OCTN2 (novel organic cation transporter 2, ...Carnitine is essential for the import of long-chain fatty acids into mitochondria, where they are used for energy production. The carnitine transporter OCTN2 (novel organic cation transporter 2, SLC22A5) mediates carnitine uptake across the plasma membrane and as such facilitates fatty acid metabolism in most tissues. OCTN2 dysfunction causes systemic primary carnitine deficiency (SPCD), a potentially lethal disorder. Despite its importance in metabolism, the mechanism of high-affinity, sodium ion-dependent transport by OCTN2 is unclear. Here we report cryo-EM structures of human OCTN2 in three conformations: inward-facing ligand-free, occluded carnitine- and Na-bound, and inward-facing ipratropium-bound. These structures define key interactions responsible for carnitine transport and identify an allosterically coupled Na binding site housed within an aqueous cavity, separate from the carnitine-binding site. Combined with electrophysiology data, we provide a framework for understanding variants associated with SPCD and insight into how OCTN2 functions as the primary human carnitine transporter.
履歴
登録2025年6月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年12月3日-
マップ公開2025年12月3日-
更新2026年1月21日-
現状2026年1月21日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_71540.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_71540.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Primary unsharpened map. Has strong density for the ligands of interest, carnitine and Na . Density for modelled water molecules require sharpened map (available as an auxiliary map).
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Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 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: 0.83 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: 0.0985
最小 - 最大-0.3151634 - 0.69132936
平均 (標準偏差)0.0000012076761 (±0.013128494)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 265.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Cryosparc sharpened map (B-factor -75.5) that shows density...

ファイルemd_71540_additional_1.map
注釈Cryosparc sharpened map (B-factor -75.5) that shows density for modelled water molecules.
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_71540_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)

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ハーフマップ: Half-map A

ファイルemd_71540_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 : Novel organic cation transport 2 (OCTN2;SLC22A5) bound to carniti...

全体名称: Novel organic cation transport 2 (OCTN2;SLC22A5) bound to carnitine in the occluded conformation.
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Novel organic cation transport 2 (OCTN2;SLC22A5) bound to carnitine in the occluded conformation.
    • タンパク質・ペプチド: Organic cation/carnitine transporter 2
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: CARNITINE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water

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超分子 #1: Novel organic cation transport 2 (OCTN2;SLC22A5) bound to carniti...

超分子名称: Novel organic cation transport 2 (OCTN2;SLC22A5) bound to carnitine in the occluded conformation.
タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Organic cation/carnitine transporter 2

分子名称: Organic cation/carnitine transporter 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 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: 64.252977 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MRDYDEVTAF LGEWGPFQRL IFFLLSASII PNGFTGLSSV FLIATPEHRC RVPDAANLSS AWRNHTVPLR LRDGREVPHS CRRYRLATI ANFSALGLEP GRDVDLGQLE QESCLDGWEF SQDVYLSTIV TEWNLVCEDD WKAPLTISLF FVGVLLGSFI S GQLSDRFG ...文字列:
MRDYDEVTAF LGEWGPFQRL IFFLLSASII PNGFTGLSSV FLIATPEHRC RVPDAANLSS AWRNHTVPLR LRDGREVPHS CRRYRLATI ANFSALGLEP GRDVDLGQLE QESCLDGWEF SQDVYLSTIV TEWNLVCEDD WKAPLTISLF FVGVLLGSFI S GQLSDRFG RKNVLFVTMG MQTGFSFLQI FSKNFEMFVV LFVLVGMGQI SNYVAAFVLG TEILGKSVRI IFSTLGVCIF YA FGYMVLP LFAYFIRDWR MLLVALTMPG VLCVALWWFI PESPRWLISQ GRFEEAEVII RKAAKANGIV VPSTIFDPSE LQD LSSKKQ QSHNILDLLR TWNIRMVTIM SIMLWMTISV GYFGLSLDTP NLHGDIFVNC FLSAMVEVPA YVLAWLLLQY LPRR YSMAT ALFLGGSVLL FMQLVPPDLY YLATVLVMVG KFGVTAAFSM VYVYTAELYP TVVRNMGVGV SSTASRLGSI LSPYF VYLG AYDRFLPYIL MGSLTILTAI LTLFLPESFG TPLPDTIDQM LRVKGMKHRK TPSHTRMLKD GQERPTILKS TAFGAA FES RLEVLFQ

UniProtKB: Organic cation/carnitine transporter 2

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分子 #2: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1
分子量理論値: 22.99 Da

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分子 #3: CARNITINE

分子名称: CARNITINE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: 152
分子量理論値: 162.207 Da
Chemical component information

ChemComp-152:
CARNITINE

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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: 3 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 11 / 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 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC4H11NO3Tris
150.0 mMNaClSodium chloride
0.2 mMC56H92O25Glyco-diosgenin
10.0 mMC7H15NO3Carnitine

詳細: Size-exclusion buffer containing 10 mM L-carnitine
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 支持フィルム - Film thickness: 50 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: Pelco EasyGlow 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: 295.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細The sample was monodisperse after size-exclusion chromatography

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
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: 25 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: 82.0 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
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: 6410000
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
初期モデルモデルのタイプ: NONE / 詳細: Ab initio reconstruction
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.72 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6) / 使用した粒子像数: 181269
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6)
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6)
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:

6082


Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9pdq:
Human OCTN2 bound to carnitine in the occluded 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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