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- EMDB-25838: Cryo-EM structure of nanodisc-embedded human ABCA1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25838
タイトルCryo-EM structure of nanodisc-embedded human ABCA1
マップデータ
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Human ABCA1 reconstituted into nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: Phospholipid-transporting ATPase ABCA1
機能・相同性
機能・相同性情報


signal release / sphingolipid floppase activity / regulation of high-density lipoprotein particle assembly / apolipoprotein A-I receptor activity / positive regulation of high-density lipoprotein particle assembly / Defective ABCA1 causes TGD / response to vitamin B3 / apolipoprotein A-I binding / platelet dense granule organization / intracellular cholesterol transport ...signal release / sphingolipid floppase activity / regulation of high-density lipoprotein particle assembly / apolipoprotein A-I receptor activity / positive regulation of high-density lipoprotein particle assembly / Defective ABCA1 causes TGD / response to vitamin B3 / apolipoprotein A-I binding / platelet dense granule organization / intracellular cholesterol transport / high-density lipoprotein particle binding / phospholipid transporter activity / protein transmembrane transport / response to laminar fluid shear stress / floppase activity / HDL assembly / phosphatidylserine floppase activity / cellular response to cholesterol / peptide secretion / phosphatidylcholine floppase activity / phospholipid homeostasis / phosphatidylcholine binding / phospholipid efflux / export across plasma membrane / reverse cholesterol transport / cholesterol transfer activity / high-density lipoprotein particle assembly / lipoprotein biosynthetic process / P-type phospholipid transporter / regulation of Cdc42 protein signal transduction / phospholipid translocation / syntaxin binding / cholesterol efflux / endosomal transport / phagocytosis, engulfment / intracellular vesicle / lysosome organization / cholesterol binding / negative regulation of cholesterol storage / cellular response to cytokine stimulus / apolipoprotein binding / negative regulation of macrophage derived foam cell differentiation / cellular response to low-density lipoprotein particle stimulus / protein secretion / endocytic vesicle / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / protein transmembrane transporter activity / positive regulation of cholesterol efflux / ABC-type transporter activity / cellular response to retinoic acid / NR1H3 & NR1H2 regulate gene expression linked to cholesterol transport and efflux / phagocytic vesicle / cholesterol metabolic process / cholesterol homeostasis / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / PPARA activates gene expression / small GTPase binding / cellular response to xenobiotic stimulus / ATPase binding / basolateral plasma membrane / cellular response to lipopolysaccharide / endosome / membrane raft / G protein-coupled receptor signaling pathway / external side of plasma membrane / intracellular membrane-bounded organelle / signaling receptor binding / endoplasmic reticulum membrane / perinuclear region of cytoplasm / Golgi apparatus / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
ABC-2 family transporter protein / ABC transporter A / ABC-2 type transporter / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / 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
Phospholipid-transporting ATPase ABCA1
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: 4.0 Å
データ登録者Plummer AM / Culbertson AT / Morales-Perez CL / Liao M
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
American Heart Association18POST34030341 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1F32GM136092-01 米国
American Cancer SocietyPF-20-107-01-TBE 米国
引用ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Activity and Structural Dynamics of Human ABCA1 in a Lipid Membrane.
著者: Ashlee M Plummer-Medeiros / Alan T Culbertson / Claudio L Morales-Perez / Maofu Liao /
要旨: The human ATP-binding cassette (ABC) transporter ABCA1 plays a critical role in lipid homeostasis as it extracts sterols and phospholipids from the plasma membrane for excretion to the extracellular ...The human ATP-binding cassette (ABC) transporter ABCA1 plays a critical role in lipid homeostasis as it extracts sterols and phospholipids from the plasma membrane for excretion to the extracellular apolipoprotein A-I and subsequent formation of high-density lipoprotein (HDL) particles. Deleterious mutations of ABCA1 lead to sterol accumulation and are associated with atherosclerosis, poor cardiovascular outcomes, cancer, and Alzheimer's disease. The mechanism by which ABCA1 drives lipid movement is poorly understood, and a unified platform to produce active ABCA1 protein for both functional and structural studies has been missing. In this work, we established a stable expression system for both a human cell-based sterol export assay and protein purification for in vitro biochemical and structural studies. ABCA1 produced in this system was active in sterol export and displayed enhanced ATPase activity after reconstitution into a lipid bilayer. Our single-particle cryo-EM study of ABCA1 in nanodiscs showed protein induced membrane curvature, revealed multiple distinct conformations, and generated a structure of nanodisc-embedded ABCA1 at 4.0-Å resolution representing a previously unknown conformation. Comparison of different ABCA1 structures and molecular dynamics simulations demonstrates both concerted domain movements and conformational variations within each domain. Taken together, our platform for producing and characterizing ABCA1 in a lipid membrane enabled us to gain important mechanistic and structural insights and paves the way for investigating modulators that target the functions of ABCA1.
履歴
登録2022年1月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年3月29日-
マップ公開2023年3月29日-
更新2023年4月26日-
現状2023年4月26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_25838.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_25838.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: 1.24 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0176
最小 - 最大-0.060757667 - 0.11828143
平均 (標準偏差)0.00016269287 (±0.004347093)
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: 317.44 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 : Human ABCA1 reconstituted into nanodiscs

全体名称: Human ABCA1 reconstituted into nanodiscs
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Human ABCA1 reconstituted into nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: Phospholipid-transporting ATPase ABCA1

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超分子 #1: Human ABCA1 reconstituted into nanodiscs

超分子名称: Human ABCA1 reconstituted into nanodiscs / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Phospholipid-transporting ATPase ABCA1

分子名称: Phospholipid-transporting ATPase ABCA1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: P-type phospholipid transporter
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 255.391797 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GGGASEFVDM ACWPQLRLLL WKNLTFRRRQ TCQLLLEVAW PLFIFLILIS VRLSYPPYEQ HECHFPNKAM PSAGTLPWVQ GIICNANNP CFRYPTPGEA PGVVGNFNKS IVARLFSDAR RLLLYSQKDT SMKDMRKVLR TLQQIKKSSS NLKLQDFLVD N ETFSGFLY ...文字列:
GGGASEFVDM ACWPQLRLLL WKNLTFRRRQ TCQLLLEVAW PLFIFLILIS VRLSYPPYEQ HECHFPNKAM PSAGTLPWVQ GIICNANNP CFRYPTPGEA PGVVGNFNKS IVARLFSDAR RLLLYSQKDT SMKDMRKVLR TLQQIKKSSS NLKLQDFLVD N ETFSGFLY HNLSLPKSTV DKMLRADVIL HKVFLQGYQL HLTSLCNGSK SEEMIQLGDQ EVSELCGLPR EKLAAAERVL RS NMDILKP ILRTLNSTSP FPSKELAEAT KTLLHSLGTL AQELFSMRSW SDMRQEVMFL TNVNSSSSST QIYQAVSRIV CGH PEGGGL KIKSLNWYED NNYKALFGGN GTEEDAETFY DNSTTPYCND LMKNLESSPL SRIIWKALKP LLVGKILYTP DTPA TRQVM AEVNKTFQEL AVFHDLEGMW EELSPKIWTF MENSQEMDLV RMLLDSRDND HFWEQQLDGL DWTAQDIVAF LAKHP EDVQ SSNGSVYTWR EAFNETNQAI RTISRFMECV NLNKLEPIAT EVWLINKSME LLDERKFWAG IVFTGITPGS IELPHH VKY KIRMDIDNVE RTNKIKDGYW DPGPRADPFE DMRYVWGGFA YLQDVVEQAI IRVLTGTEKK TGVYMQQMPY PCYVDDI FL RVMSRSMPLF MTLAWIYSVA VIIKGIVYEK EARLKETMRI MGLDNSILWF SWFISSLIPL LVSAGLLVVI LKLGNLLP Y SDPSVVFVFL SVFAVVTILQ CFLISTLFSR ANLAAACGGI IYFTLYLPYV LCVAWQDYVG FTLKIFASLL SPVAFGFGC EYFALFEEQG IGVQWDNLFE SPVEEDGFNL TTSVSMMLFD TFLYGVMTWY IEAVFPGQYG IPRPWYFPCT KSYWFGEESD EKSHPGSNQ KRISEICMEE EPTHLKLGVS IQNLVKVYRD GMKVAVDGLA LNFYEGQITS FLGHNGAGKT TTMSILTGLF P PTSGTAYI LGKDIRSEMS TIRQNLGVCP QHNVLFDMLT VEEHIWFYAR LKGLSEKHVK AEMEQMALDV GLPSSKLKSK TS QLSGGMQ RKLSVALAFV GGSKVVILDE PTAGVDPYSR RGIWELLLKY RQGRTIILST HHMDEADVLG DRIAIISHGK LCC VGSSLF LKNQLGTGYY LTLVKKDVES SLSSCRNSSS TVSYLKKEDS VSQSSSDAGL GSDHESDTLT IDVSAISNLI RKHV SEARL VEDIGHELTY VLPYEAAKEG AFVELFHEID DRLSDLGISS YGISETTLEE IFLKVAEESG VDAETSDGTL PARRN RRAF GDKQSCLRPF TEDDAADPND SDIDPESRET DLLSGMDGKG SYQVKGWKLT QQQFVALLWK RLLIARRSRK GFFAQI VLP AVFVCIALVF SLIVPPFGKY PSLELQPWMY NEQYTFVSND APEDTGTLEL LNALTKDPGF GTRCMEGNPI PDTPCQA GE EEWTTAPVPQ TIMDLFQNGN WTMQNPSPAC QCSSDKIKKM LPVCPPGAGG LPPPQRKQNT ADILQDLTGR NISDYLVK T YVQIIAKSLK NKIWVNEFRY GGFSLGVSNT QALPPSQEVN DAIKQMKKHL KLAKDSSADR FLNSLGRFMT GLDTKNNVK VWFNNKGWHA ISSFLNVINN AILRANLQKG ENPSHYGITA FNHPLNLTKQ QLSEVALMTT SVDVLVSICV IFAMSFVPAS FVVFLIQER VSKAKHLQFI SGVKPVIYWL SNFVWDMCNY VVPATLVIII FICFQQKSYV SSTNLPVLAL LLLLYGWSIT P LMYPASFV FKIPSTAYVV LTSVNLFIGI NGSVATFVLE LFTDNKLNNI NDILKSVFLI FPHFCLGRGL IDMVKNQAMA DA LERFGEN RFVSPLSWDL VGRNLFAMAV EGVVFFLITV LIQYRFFIRP RPVNAKLSPL NDEDEDVRRE RQRILDGGGQ NDI LEIKEL TKIYRRKRKP AVDRICVGIP PGECFGLLGV NGAGKSSTFK MLTGDTTVTR GDAFLNKNSI LSNIHEVHQN MGYC PQFDA ITELLTGREH VEFFALLRGV PEKEVGKVGE WAIRKLGLVK YGEKYAGNYS GGNKRKLSTA MALIGGPPVV FLDEP TTGM DPKARRFLWN CALSVVKEGR SVVLTSHSME ECEALCTRMA IMVNGRFRCL GSVQHLKNRF GDGYTIVVRI AGSNPD LKP VQDFFGLAFP GSVLKEKHRN MLQYQLPSSL SSLARIFSIL SQSKKRLHIE DYSVSQTTLD QVFVNFAKDQ SDDDHLK DL SLHKNQTVVD VAVLTSFLQD EKVKESYV

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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0.8 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC4H11NO3Tris
100.0 mMNaClSodium chloride
5.0 %C3H8O3Glycerol
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE
詳細Homogeneous, monodisperse sample of ABCA1 in nanodiscs

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電子顕微鏡法 #1

Microscopy ID1
顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影Image recording ID: 1
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 1.04 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 / 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
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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電子顕微鏡法 #1~

Microscopy ID1
顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影Image recording ID: 2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 1.07 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 3.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 36000
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

Image recording ID1
粒子像選択選択した数: 364684
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5xjy


詳細: Also used 7ROQ
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7) / 使用した粒子像数: 32360
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7)
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:

5xjy


Chain - Chain ID: A
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-7tdt:
Cryo-EM structure of nanodisc-embedded human ABCA1

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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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