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万見
- PDB-8bht: ABCG2 turnover-1 state with tariquidar bound -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8bht
タイトルABCG2 turnover-1 state with tariquidar bound
要素Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Multidrug resistance / ABC transporter
機能・相同性
機能・相同性情報


biotin transmembrane transporter activity / biotin transport / riboflavin transport / riboflavin transmembrane transporter activity / renal urate salt excretion / sphingolipid transporter activity / urate metabolic process / urate transmembrane transporter activity / Abacavir transmembrane transport / organic anion transport ...biotin transmembrane transporter activity / biotin transport / riboflavin transport / riboflavin transmembrane transporter activity / renal urate salt excretion / sphingolipid transporter activity / urate metabolic process / urate transmembrane transporter activity / Abacavir transmembrane transport / organic anion transport / external side of apical plasma membrane / sphingolipid biosynthetic process / organic anion transmembrane transporter activity / Sphingolipid de novo biosynthesis / xenobiotic transport across blood-brain barrier / transepithelial transport / export across plasma membrane / ABC-type xenobiotic transporter / Paracetamol ADME / Ciprofloxacin ADME / ABC-type xenobiotic transporter activity / NFE2L2 regulating MDR associated enzymes / cellular detoxification / Heme biosynthesis / Heme degradation / efflux transmembrane transporter activity / xenobiotic transmembrane transporter activity / transport across blood-brain barrier / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / mitochondrial membrane / brush border membrane / Iron uptake and transport / transmembrane transport / membrane raft / apical plasma membrane / protein homodimerization activity / ATP hydrolysis activity / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
ABC transporter family G domain / ABC-2 type transporter / ABC-2 type transporter / ABC-2 type transporter / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / CHOLESTEROL / tariquidar / Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 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Yu, Q. / Kowal, J. / Tajkhorshid, E. / Locher, K.P.
資金援助 スイス, 米国, 3件
組織認可番号国
Swiss National Science FoundationNCCR TransCure スイス
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41- GM104601 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorR01-GM123455 米国
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
登録2022年10月31日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年1月11日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2
B: Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)149,4887
ポリマ－147,0542
非ポリマー2,4345
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: native gel electrophoresis
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area7780 Å2
ΔGint-43 kcal/mol
Surface area46860 Å2
手法PISA
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1(chain "A" and resid 34 through 654)
d_2ens_1(chain "B" and resid 34 through 654)

NCSドメイン領域:
Dom-IDComponent-IDEns-IDBeg label comp-IDEnd label comp-IDLabel asym-IDLabel seq-ID
d_11ens_1GLYTYRA1 - 569
d_21ens_1GLYTYRE1 - 569

NCS oper: (Code: givenMatrix: (-0.542997149003, 0.116248923929, 0.831649135069), (0.178247531954, -0.951846631469, 0.249430967429), (0.820598509338, 0.283679709965, 0.496128923393)ベクター: 9. ...NCS oper: (Code: given
Matrix: (-0.542997149003, 0.116248923929, 0.831649135069), (0.178247531954, -0.951846631469, 0.249430967429), (0.820598509338, 0.283679709965, 0.496128923393)
ベクター: 9.73683952454, 57.6684818988, -16.1768360186)

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要素

#1: タンパク質 Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2 / ATP-binding cassette sub-family G member 2 / Breast cancer resistance protein / CDw338 / ...ATP-binding cassette sub-family G member 2 / Breast cancer resistance protein / CDw338 / Mitoxantrone resistance-associated protein / Placenta-specific ATP-binding cassette transporter / Urate exporter


分子量: 73526.938 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: ABCG2, ABCP, BCRP, BCRP1, MXR / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 株 (発現宿主): HEK293-EBNA / 参照: UniProt: Q9UNQ0, ABC-type xenobiotic transporter
#2: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 化合物 ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物 ChemComp-R1H / tariquidar / ~{N}-[2-[[4-[2-(6,7-dimethoxy-3,4-dihydro-1~{H}-isoquinolin-2-yl)ethyl]phenyl]carbamoyl]-4,5-dimethoxy-phenyl]quinoline-3-carboxamide / XR-9576


分子量: 646.732 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C38H38N4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 阻害剤*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: ABCG2 in complex with Tariquidar under turnover condition
タイプ: COMPLEX
詳細: ABCG2 was incubated with 5mM ATP, 5mM MgCl2, 0.5mM ADP, 20 uM Tariquidar at room temperature for 10 min
Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.144 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 株: HEK293EBNA
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
140 mMHEPESC8H18N2O4S1
2150 mMNaCl1
31
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: This sample was mono-disperse
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: BASIC
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 1.49 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
電子光学装置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

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.18.2_3874精密化
PHENIX1.18.2_3874精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC2.15粒子像選択
2EPU2画像取得
4GctfCTF補正
7Coot0.9.2モデルフィッティング
9cryoSPARC2.15初期オイラー角割当
10cryoSPARC2.15最終オイラー角割当
11cryoSPARC2.15分類
12cryoSPARC2.15３次元再構成
13PHENIX1.18.2モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 2939835
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 211906 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL / Target criteria: cross-correlation coefficient
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 48.16 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00729217
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.653112500
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03991438
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031534
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.44163299
Refine LS restraints NCSタイプ: NCS constraints / Rms dev position: 0.109850677646 Å

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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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