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- EMDB-25170: Human wildtype GABA reuptake transporter 1 in complex with tiagab... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25170
タイトルHuman wildtype GABA reuptake transporter 1 in complex with tiagabine, inward-open conformation
マップデータ
試料
  • 複合体: GAT-1 in complex with tiagabine
    • タンパク質・ペプチド: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1
  • リガンド: Tiagabine
機能・相同性
機能・相同性情報


gamma-aminobutyric acid reuptake / Reuptake of GABA / gamma-aminobutyric acid:sodium:chloride symporter activity / sodium:chloride symporter activity / gamma-aminobutyric acid transmembrane transporter activity / gamma-aminobutyric acid import / inorganic anion import across plasma membrane / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / positive regulation of gamma-aminobutyric acid secretion / response to sucrose ...gamma-aminobutyric acid reuptake / Reuptake of GABA / gamma-aminobutyric acid:sodium:chloride symporter activity / sodium:chloride symporter activity / gamma-aminobutyric acid transmembrane transporter activity / gamma-aminobutyric acid import / inorganic anion import across plasma membrane / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / positive regulation of gamma-aminobutyric acid secretion / response to sucrose / response to purine-containing compound / Na+/Cl- dependent neurotransmitter transporters / sodium ion import across plasma membrane / amino acid transport / associative learning / transport across blood-brain barrier / sodium ion transmembrane transport / : / GABA-ergic synapse / chloride transmembrane transport / response to cocaine / response to lead ion / synapse organization / response to toxic substance / memory / response to calcium ion / response to estradiol / presynaptic membrane / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / axon / neuronal cell body / cell surface / identical protein binding / membrane / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium:neurotransmitter symporter, GABA, GAT-1 / Sodium:neurotransmitter symporter family signature 2. / Sodium:neurotransmitter symporter family signature 1. / Sodium:neurotransmitter symporter / Sodium:neurotransmitter symporter superfamily / Sodium:neurotransmitter symporter family / Sodium:neurotransmitter symporter family profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1
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: 3.82 Å
データ登録者Gati C / Motiwala Z / Aduri NG / Shaye H / Han GW / Cherezov V
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Other private
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Structural basis of GABA reuptake inhibition.
著者: Zenia Motiwala / Nanda Gowtham Aduri / Hamidreza Shaye / Gye Won Han / Jordy Homing Lam / Vsevolod Katritch / Vadim Cherezov / Cornelius Gati /
要旨: γ-Aminobutyric acid (GABA) transporter 1 (GAT1) regulates neuronal excitation of the central nervous system by clearing the synaptic cleft of the inhibitory neurotransmitter GABA upon its release ...γ-Aminobutyric acid (GABA) transporter 1 (GAT1) regulates neuronal excitation of the central nervous system by clearing the synaptic cleft of the inhibitory neurotransmitter GABA upon its release from synaptic vesicles. Elevating the levels of GABA in the synaptic cleft, by inhibiting GABA reuptake transporters, is an established strategy to treat neurological disorders, such as epilepsy. Here we determined the cryo-electron microscopy structure of full-length, wild-type human GAT1 in complex with its clinically used inhibitor tiagabine, with an ordered part of only 60 kDa. Our structure reveals that tiagabine locks GAT1 in the inward-open conformation, by blocking the intracellular gate of the GABA release pathway, and thus suppresses neurotransmitter uptake. Our results provide insights into the mixed-type inhibition of GAT1 by tiagabine, which is an important anticonvulsant medication. Its pharmacodynamic profile, confirmed by our experimental data, suggests initial binding of tiagabine to the substrate-binding site in the outward-open conformation, whereas our structure presents the drug stalling the transporter in the inward-open conformation, consistent with a two-step mechanism of inhibition. The presented structure of GAT1 gives crucial insights into the biology and pharmacology of this important neurotransmitter transporter and provides blueprints for the rational design of neuromodulators, as well as moving the boundaries of what is considered possible in single-particle cryo-electron microscopy of challenging membrane proteins.
履歴
登録2021年10月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年6月8日-
マップ公開2022年6月8日-
更新2022年7月6日-
現状2022年7月6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_25170.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_25170.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.813 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.11
最小 - 最大-0.41715845 - 0.67828023
平均 (標準偏差)-0.0003649103 (±0.018955061)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 208.128 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : GAT-1 in complex with tiagabine

全体名称: GAT-1 in complex with tiagabine
要素
  • 複合体: GAT-1 in complex with tiagabine
    • タンパク質・ペプチド: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1
  • リガンド: Tiagabine

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超分子 #1: GAT-1 in complex with tiagabine

超分子名称: GAT-1 in complex with tiagabine / 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)
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
分子量実験値: 67 kDa/nm

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分子 #1: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1

分子名称: Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1 / 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: 64.886793 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MATNGSKVAD GQISTEVSEA PVANDKPKTL VVKVQKKAAD LPDRDTWKGR FDFLMSCVGY AIGLGNVWRF PYLCGKNGGG AFLIPYFLT LIFAGVPLFL LECSLGQYTS IGGLGVWKLA PMFKGVGLAA AVLSFWLNIY YIVIISWAIY YLYNSFTTTL P WKQCDNPW ...文字列:
MATNGSKVAD GQISTEVSEA PVANDKPKTL VVKVQKKAAD LPDRDTWKGR FDFLMSCVGY AIGLGNVWRF PYLCGKNGGG AFLIPYFLT LIFAGVPLFL LECSLGQYTS IGGLGVWKLA PMFKGVGLAA AVLSFWLNIY YIVIISWAIY YLYNSFTTTL P WKQCDNPW NTDRCFSNYS MVNTTNMTSA VVEFWERNMH QMTDGLDKPG QIRWPLAITL AIAWILVYFC IWKGVGWTGK VV YFSATYP YIMLIILFFR GVTLPGAKEG ILFYITPNFR KLSDSEVWLD AATQIFFSYG LGLGSLIALG SYNSFHNNVY RDS IIVCCI NSCTSMFAGF VIFSIVGFMA HVTKRSIADV AASGPGLAFL AYPEAVTQLP ISPLWAILFF SMLLMLGIDS QFCT VEGFI TALVDEYPRL LRNRRELFIA AVCIISYLIG LSNITQGGIY VFKLFDYYSA SGMSLLFLVF FECVSISWFY GVNRF YDNI QEMVGSRPCI WWKLCWSFFT PIIVAGVFIF SAVQMTPLTM GNYVFPKWGQ GVGWLMALSS MVLIPGYMAY MFLTLK GSL KQRIQVMVQP SEDIV

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分子 #2: Tiagabine

分子名称: Tiagabine / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: TGI
分子量理論値: 375.548 Da
Chemical component information

ChemComp-TGI:
Tiagabine / チアガビン / 薬剤*YM

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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18 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMHEPESHEPES
150.0 mMNaClsodium chloride
0.001 %LMNGdetergent
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 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 4000.0 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN 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: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 39572 / 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C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 倍率（補正後）: 105000 / 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）: 25.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 10.0 µm
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

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.2.0+210831)
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Ab initio
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: 3.82 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.2.0+210831) / 使用した粒子像数: 135297
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.2.0+210831)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.2.0+210831)
最終 3次元分類クラス数: 2

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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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