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- EMDB-24217: Cryo-EM structure of ATP13A2 in the AlF-bound E2-Pi-like state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24217
タイトルCryo-EM structure of ATP13A2 in the AlF-bound E2-Pi-like state
マップデータSummed, unsharpened map
試料
  • 複合体: Human ATP13A2 complexed with AlF4
    • タンパク質・ペプチド: Isoform 3 of Polyamine-transporting ATPase 13A2
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: SPERMINE
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
  • リガンド: water
キーワードP-type ATPase / P5B-ATPase / polyamine transporter / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


polyamine transmembrane transporter activity / polyamine transmembrane transport / spermine transmembrane transport / peptidyl-aspartic acid autophosphorylation / regulation of ubiquitin-specific protease activity / ABC-type polyamine transporter activity / regulation of autophagosome size / extracellular exosome biogenesis / P-type ion transporter activity / regulation of chaperone-mediated autophagy ...polyamine transmembrane transporter activity / polyamine transmembrane transport / spermine transmembrane transport / peptidyl-aspartic acid autophosphorylation / regulation of ubiquitin-specific protease activity / ABC-type polyamine transporter activity / regulation of autophagosome size / extracellular exosome biogenesis / P-type ion transporter activity / regulation of chaperone-mediated autophagy / negative regulation of lysosomal protein catabolic process / regulation of autophagy of mitochondrion / regulation of lysosomal protein catabolic process / intracellular monoatomic cation homeostasis / autophagosome-lysosome fusion / autophagosome organization / protein localization to lysosome / phosphatidic acid binding / positive regulation of exosomal secretion / multivesicular body membrane / ATPase-coupled monoatomic cation transmembrane transporter activity / intracellular zinc ion homeostasis / regulation of protein localization to nucleus / トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う / cupric ion binding / regulation of mitochondrion organization / regulation of endopeptidase activity / lysosomal transport / phosphatidylinositol-3,5-bisphosphate binding / cellular response to zinc ion / regulation of intracellular protein transport / lipid homeostasis / Ion transport by P-type ATPases / autophagosome membrane / cellular response to manganese ion / regulation of macroautophagy / regulation of neuron apoptotic process / transport vesicle / autophagosome / multivesicular body / lysosomal lumen / positive regulation of protein secretion / transmembrane transport / autophagy / intracellular calcium ion homeostasis / late endosome / late endosome membrane / manganese ion binding / cellular response to oxidative stress / monoatomic ion transmembrane transport / intracellular iron ion homeostasis / vesicle / protein autophosphorylation / lysosome / neuron projection / lysosomal membrane / neuronal cell body / positive regulation of gene expression / ATP hydrolysis activity / zinc ion binding / ATP binding / membrane
類似検索 - 分子機能
: / : / P5-type ATPase cation transporter / P-type ATPase, subfamily V / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily ...: / : / P5-type ATPase cation transporter / P-type ATPase, subfamily V / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily / P-type ATPase / P-type ATPase, transmembrane domain superfamily / HAD superfamily / HAD-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyamine-transporting ATPase 13A2
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: 2.5 Å
データ登録者Sim SI / Park E
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Other private 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2021
タイトル: Structural basis of polyamine transport by human ATP13A2 (PARK9).
著者: Sue Im Sim / Sören von Bülow / Gerhard Hummer / Eunyong Park /
要旨: Polyamines are small, organic polycations that are ubiquitous and essential to all forms of life. Currently, how polyamines are transported across membranes is not understood. Recent studies have ...Polyamines are small, organic polycations that are ubiquitous and essential to all forms of life. Currently, how polyamines are transported across membranes is not understood. Recent studies have suggested that ATP13A2 and its close homologs, collectively known as P5B-ATPases, are polyamine transporters at endo-/lysosomes. Loss-of-function mutations of ATP13A2 in humans cause hereditary early-onset Parkinson's disease. To understand the polyamine transport mechanism of ATP13A2, we determined high-resolution cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of human ATP13A2 in five distinct conformational intermediates, which together, represent a near-complete transport cycle of ATP13A2. The structural basis of the polyamine specificity was revealed by an endogenous polyamine molecule bound to a narrow, elongated cavity within the transmembrane domain. The structures show an atypical transport path for a water-soluble substrate, in which polyamines may exit within the cytosolic leaflet of the membrane. Our study provides important mechanistic insights into polyamine transport and a framework to understand the functions and mechanisms of P5B-ATPases.
履歴
登録2021年6月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年11月10日-
マップ公開2021年11月10日-
更新2024年5月29日-
現状2024年5月29日処理サイト: RCSB / 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: 0.18
  • 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: 0.18
  • 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-7n72
  • 表面レベル: 0.18
  • UCSF Chimera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_24217.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_24217.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Summed, unsharpened 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.)
1.05 Å/pix.
x 300 pix.
= 314.7 Å		1.05 Å/pix.
x 300 pix.
= 314.7 Å		1.05 Å/pix.
x 300 pix.
= 314.7 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: 1.049 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: 0.18 / ムービー #1: 0.18
最小 - 最大-0.48157468 - 1.3466188
平均 (標準偏差)0.0008796824 (±0.026446281)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 314.7 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0491.0491.049
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z314.700314.700314.700
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.4821.3470.001

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添付データ

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追加マップ: Summed, sharpened map

ファイルemd_24217_additional_1.map
注釈Summed, sharpened 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: Half map 1

ファイルemd_24217_half_map_1.map
注釈Half map 1
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 1

ファイルemd_24217_half_map_2.map
注釈Half map 1
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 : Human ATP13A2 complexed with AlF4

全体名称: Human ATP13A2 complexed with AlF4
要素
  • 複合体: Human ATP13A2 complexed with AlF4
    • タンパク質・ペプチド: Isoform 3 of Polyamine-transporting ATPase 13A2
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: SPERMINE
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
  • リガンド: water

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超分子 #1: Human ATP13A2 complexed with AlF4

超分子名称: Human ATP13A2 complexed with AlF4 / タイプ: complex / 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: Isoform 3 of Polyamine-transporting ATPase 13A2

分子名称: Isoform 3 of Polyamine-transporting ATPase 13A2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 128.444469 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MSADSSPLVG STPTGYGTLT IGTSIDPLSS SVSSVRLSGY CGSPWRVIGY HVVVWMMAGI PLLLFRWKPL WGVRLRLRPC NLAHAETLV IEIRDKEDSS WQLFTVQVQT EAIGEGSLEP SPQSQAEDGR SQAAVGAVPE GAWKDTAQLH KSEEAKRVLR Y YLFQGQRY ...文字列:
MSADSSPLVG STPTGYGTLT IGTSIDPLSS SVSSVRLSGY CGSPWRVIGY HVVVWMMAGI PLLLFRWKPL WGVRLRLRPC NLAHAETLV IEIRDKEDSS WQLFTVQVQT EAIGEGSLEP SPQSQAEDGR SQAAVGAVPE GAWKDTAQLH KSEEAKRVLR Y YLFQGQRY IWIETQQAFY QVSLLDHGRS CDDVHRSRHG LSLQDQMVRK AIYGPNVISI PVKSYPQLLV DEALNPYYGF QA FSIALWL ADHYYWYALC IFLISSISIC LSLYKTRKQS QTLRDMVKLS MRVCVCRPGG EEEWVDSSEL VPGDCLVLPQ EGG LMPCDA ALVAGECMVN ESSLTGESIP VLKTALPEGL GPYCAETHRR HTLFCGTLIL QARAYVGPHV LAVVTRTGFC TAKG GLVSS ILHPRPINFK FYKHSMKFVA ALSVLALLGT IYSIFILYRN RVPLNEIVIR ALDLVTVVVP PALPAAMTVC TLYAQ SRLR RQGIFCIHPL RINLGGKLQL VCFDKTGTLT EDGLDVMGVV PLKGQAFLPL VPEPRRLPVG PLLRALATCH ALSRLQ DTP VGDPMDLKMV ESTGWVLEEE PAADSAFGTQ VLAVMRPPLW EPQLQAMEEP PVPVSVLHRF PFSSALQRMS VVVAWPG AT QPEAYVKGSP ELVAGLCNPE TVPTDFAQML QSYTAAGYRV VALASKPLPT VPSLEAAQQL TRDTVEGDLS LLGLLVMR N LLKPQTTPVI QALRRTRIRA VMVTGDNLQT AVTVARGCGM VAPQEHLIIV HATHPERGQP ASLEFLPMES PTAVNGVKD PDQAASYTVE PDPRSRHLAL SGPTFGIIVK HFPKLLPKVL VQGTVFARMA PEQKTELVCE LQKLQYCVGM CGDGANDCGA LKAADVGIS LSQAEASVVS PFTSSMASIE CVPMVIREGR CSLDTSFSVF KYMALYSLTQ FISVLILYTI NTNLGDLQFL A IDLVITTT VAVLMSRTGP ALVLGRVRPP GALLSVPVLS SLLLQMVLVT GVQLGGYFLT LAQPWFVPLN RTVAAPDNLP NY ENTVVFS LSSFQYLILA AAVSKGAPFR RPLYTNVPFL VALALLSSVL VGLVLVPGLL QGPLALRNIT DTGFKLLLLG LVT LNFVGA FMLESVLDQC LPACLRRLRP KRASKKRFKQ LERELAEQPW PPLPAGPLR

UniProtKB: Polyamine-transporting ATPase 13A2

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分子 #2: TETRAFLUOROALUMINATE ION

分子名称: TETRAFLUOROALUMINATE ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: ALF
分子量理論値: 102.975 Da
Chemical component information

ChemComp-ALF:
TETRAFLUOROALUMINATE ION / テトラフルオロアルミナ-ト

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #4: SPERMINE

分子名称: SPERMINE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: SPM
分子量理論値: 202.34 Da
Chemical component information

ChemComp-SPM:
SPERMINE / スペルミン

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分子 #5: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: Y01
分子量理論値: 486.726 Da
Chemical component information

ChemComp-Y01:
CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト

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分子 #6: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: PC1
分子量理論値: 790.145 Da
Chemical component information

ChemComp-PC1:
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

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分子 #7: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE

分子名称: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 3 / 式: LMT
分子量理論値: 510.615 Da
Chemical component information

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド / 可溶化剤*YM

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分子 #8: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 5 / 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

緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 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: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 40 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.039 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / 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

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.0 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15) / 使用した粒子像数: 1311023
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
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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