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- EMDB-13266: Cryo EM structure of System XC- in complex with glutamate -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13266
タイトルCryo EM structure of System XC- in complex with glutamate
マップデータpostprocessed
試料
  • 複合体: System XC-
    • タンパク質・ペプチド: 4F2 cell-surface antigen heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Cystine/glutamate transporter
  • リガンド: GLUTAMIC ACIDグルタミン酸
機能・相同性
機能・相同性情報


cystine:glutamate antiporter activity / regulation of neutrophil apoptotic process / L-kynurenine transmembrane transport / L-kynurenine transmembrane transporter activity / regulation of cysteine metabolic process / regulation of glutathione biosynthetic process / regulation of glutamate metabolic process / regulation of melanin biosynthetic process / regulation of AMPA glutamate receptor clustering / L-cystine transport ...cystine:glutamate antiporter activity / regulation of neutrophil apoptotic process / L-kynurenine transmembrane transport / L-kynurenine transmembrane transporter activity / regulation of cysteine metabolic process / regulation of glutathione biosynthetic process / regulation of glutamate metabolic process / regulation of melanin biosynthetic process / regulation of AMPA glutamate receptor clustering / L-cystine transport / negative regulation of ferroptosis / neutral L-amino acid secondary active transmembrane transporter activity / Defective SLC7A7 causes lysinuric protein intolerance (LPI) / methionine transport / tyrosine transport / L-histidine transport / apical pole of neuron / dipeptide import across plasma membrane / aromatic amino acid transmembrane transporter activity / amino acid transport complex / L-amino acid transmembrane transporter activity / : / L-leucine import across plasma membrane / L-alanine transmembrane transporter activity / isoleucine transport / L-alanine import across plasma membrane / phenylalanine transport / valine transport / L-leucine transmembrane transporter activity / proline transport / amino acid transmembrane transport / regulation of protein transport / calcium:sodium antiporter activity / L-leucine transport / thyroid hormone transport / glutathione transmembrane transport / L-glutamate transmembrane transport / Amino acid transport across the plasma membrane / neutral L-amino acid transmembrane transporter activity / regulation of cellular response to oxidative stress / lens fiber cell differentiation / ventricular system development / intracellular glutamate homeostasis / L-glutamate import across plasma membrane / Tryptophan catabolism / astrocyte projection / striatum development / exogenous protein binding / amino acid transport / anchoring junction / Basigin interactions / limb development / response to redox state / microvillus membrane / NFE2L2 regulating anti-oxidant/detoxification enzymes / adult behavior / lung alveolus development / regulation of synapse organization / response to exogenous dsRNA / tryptophan transport / glutathione metabolic process / basal plasma membrane / response to nicotine / brush border membrane / modulation of chemical synaptic transmission / visual learning / response to organic cyclic compound / response to toxic substance / 血小板 / calcium ion transport / double-stranded RNA binding / メラノソーム / virus receptor activity / apical part of cell / cellular response to oxidative stress / regulation of cell population proliferation / basolateral plasma membrane / carbohydrate metabolic process / cadherin binding / symbiont entry into host cell / apical plasma membrane / protein heterodimerization activity / lysosomal membrane / シナプス / 細胞膜 / protein homodimerization activity / RNA binding / extracellular exosome / 核質 / 生体膜 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
L-type amino acid transporter / Solute carrier family 3 member 2, N-terminal domain / 4F2 cell-surface antigen heavy chain / Solute carrier family 3 member 2 N-terminus / Amino acid/polyamine transporter I / Amino acid permease / Alpha amylase, catalytic domain / Glycosyl hydrolase, family 13, catalytic domain / Alpha-amylase domain / Glycosyl hydrolase, all-beta / Glycoside hydrolase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Amino acid transporter heavy chain SLC3A2 / Cystine/glutamate transporter
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: 3.7 Å
データ登録者Parker JL / Deme JC / Lea SM / Newstead S
資金援助 英国, 10件
OrganizationGrant number国
Wellcome Trust201536 英国
Wolfson FoundationWL160052 英国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilEP/L000253/1 英国
Wellcome Trust209194 英国
Wellcome Trust100298 英国
Wellcome Trust219531 英国
Wellcome Trust215519 英国
Wellcome Trust219531 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/M011984/1 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/S021043/1 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Molecular basis for redox control by the human cystine/glutamate antiporter system xc.
著者: Joanne L Parker / Justin C Deme / Dimitrios Kolokouris / Gabriel Kuteyi / Philip C Biggin / Susan M Lea / Simon Newstead /
要旨: Cysteine plays an essential role in cellular redox homoeostasis as a key constituent of the tripeptide glutathione (GSH). A rate limiting step in cellular GSH synthesis is the availability of ...Cysteine plays an essential role in cellular redox homoeostasis as a key constituent of the tripeptide glutathione (GSH). A rate limiting step in cellular GSH synthesis is the availability of cysteine. However, circulating cysteine exists in the blood as the oxidised di-peptide cystine, requiring specialised transport systems for its import into the cell. System xc is a dedicated cystine transporter, importing cystine in exchange for intracellular glutamate. To counteract elevated levels of reactive oxygen species in cancerous cells system xc is frequently upregulated, making it an attractive target for anticancer therapies. However, the molecular basis for ligand recognition remains elusive, hampering efforts to specifically target this transport system. Here we present the cryo-EM structure of system xc in both the apo and glutamate bound states. Structural comparisons reveal an allosteric mechanism for ligand discrimination, supported by molecular dynamics and cell-based assays, establishing a mechanism for cystine transport in human cells.
履歴
登録2021年7月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年11月17日-
マップ公開2021年11月17日-
更新2022年2月2日-
現状2022年2月2日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7p9u
  • 表面レベル: 0.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-7p9u
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_13266.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_13266.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈postprocessed
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.832 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.3 / ムービー #1: 0.3
最小 - 最大-0.72325456 - 2.0716367
平均 (標準偏差)-0.0022032396 (±0.04088653)
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: 266.24 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8320.8320.832
M x/y/z320320320
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z266.240266.240266.240
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS320320320
D min/max/mean-0.7232.072-0.002

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_13266_msk_1.map
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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追加マップ: #1

ファイルemd_13266_additional_1.map
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: #2

ファイルemd_13266_half_map_1.map
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: #1

ファイルemd_13266_half_map_2.map
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 : System XC-

全体名称: System XC-
要素
  • 複合体: System XC-
    • タンパク質・ペプチド: 4F2 cell-surface antigen heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Cystine/glutamate transporter
  • リガンド: GLUTAMIC ACIDグルタミン酸

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超分子 #1: System XC-

超分子名称: System XC- / 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)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: 4F2 cell-surface antigen heavy chain

分子名称: 4F2 cell-surface antigen heavy chain / 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: 69.161867 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MHHHHHHHHE LQPPEASIAV VSIPRQLPGS HSEAGVQGLS AGDDSELGSH CVAQTGLELL ASGDPLPSAS QNAEMIETGS DCVTQAGLQ LLASSDPPAL ASKNAEVTGT MSQDTEVDMK EVELNELEPE KQPMNAASGA AMSLAGAEKN GLVKIKVAED E AEAAAAAK ...文字列:
MHHHHHHHHE LQPPEASIAV VSIPRQLPGS HSEAGVQGLS AGDDSELGSH CVAQTGLELL ASGDPLPSAS QNAEMIETGS DCVTQAGLQ LLASSDPPAL ASKNAEVTGT MSQDTEVDMK EVELNELEPE KQPMNAASGA AMSLAGAEKN GLVKIKVAED E AEAAAAAK FTGLSKEELL KVAGSPGWVR TRWALLLLFW LGWLGMLAGA VVIIVRAPRC RELPAQKWWH TGALYRIGDL QA FQGHGAG NLAGLKGRLD YLSSLKVKGL VLGPIHKNQK DDVAQTDLLQ IDPNFGSKED FDSLLQSAKK KSIRVILDLT PNY RGENSW FSTQVDTVAT KVKDALEFWL QAGVDGFQVR DIENLKDASS FLAEWQNITK GFSEDRLLIA GTNSSDLQQI LSLL ESNKD LLLTSSYLSD SGSTGEHTKS LVTQYLNATG NRWCSWSLSQ ARLLTSFLPA QLLRLYQLML FTLPGTPVFS YGDEI GLDA AALPGQPMEA PVMLWDESSF PDIPGAVSAN MTVKGQSEDP GSLLSLFRRL SDQRSKERSL LHGDFHAFSA GPGLFS YIR HWDQNERFLV VLNFGDVGLS AGLQASDLPA SASLPAKADL LLSTQPGREE GSPLELERLK LEPHEGLLLR FPYAA

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分子 #2: Cystine/glutamate transporter

分子名称: Cystine/glutamate transporter / 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: 56.466605 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDYKDDDDKV RKPVVSTISK GGYLQGNVNG RLPSLGNKEP PGQEKVQLKR KVTLLRGVSI IIGTIIGAGI FISPKGVLQN TGSVGMSLT IWTVCGVLSL FGALSYAELG TTIKKSGGHY TYILEVFGPL PAFVRVWVEL LIIRPAATAV ISLAFGRYIL E PFFIQCEI ...文字列:
MDYKDDDDKV RKPVVSTISK GGYLQGNVNG RLPSLGNKEP PGQEKVQLKR KVTLLRGVSI IIGTIIGAGI FISPKGVLQN TGSVGMSLT IWTVCGVLSL FGALSYAELG TTIKKSGGHY TYILEVFGPL PAFVRVWVEL LIIRPAATAV ISLAFGRYIL E PFFIQCEI PELAIKLITA VGITVVMVLN SMSVSWSARI QIFLTFCKLT AILIIIVPGV MQLIKGQTQN FKDAFSGRDS SI TRLPLAF YYGMYAYAGW FYLNFVTEEV ENPEKTIPLA ICISMAIVTI GYVLTNVAYF TTINAEELLL SNAVAVTFSE RLL GNFSLA VPIFVALSCF GSMNGGVFAV SRLFYVASRE GHLPEILSMI HVRKHTPLPA VIVLHPLTMI MLFSGDLDSL LNFL SFARW LFIGLAVAGL IYLRYKCPDM HRPFKVPLFI PALFSFTCLF MVALSLYSDP FSTGIGFVIT LTGVPAYYLF IIWDK KPRW FRIMSEKITR TLQIILEVVP EEDKL

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分子 #3: GLUTAMIC ACID

分子名称: GLUTAMIC ACID / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: GLU
分子量理論値: 147.129 Da
Chemical component information

ChemComp-GLU:
GLUTAMIC ACID / グルタミン酸 / グルタミン酸

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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

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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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
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: 59.1 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

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 79698
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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