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- EMDB-26165: Cryo-EM structure of human Anion Exchanger 1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-26165
タイトルCryo-EM structure of human Anion Exchanger 1
マップデータCryo-EM structure of human Anion Exchanger 1
試料
  • 複合体: Dimeric anion exchanger 1 (SLC4A1)
    • タンパク質・ペプチド: Band 3 anion transport protein
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: water
キーワードTransmembrane / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


pH elevation / Defective SLC4A1 causes hereditary spherocytosis type 4 (HSP4), distal renal tubular acidosis (dRTA) and dRTA with hemolytic anemia (dRTA-HA) / negative regulation of urine volume / Bicarbonate transporters / intracellular monoatomic ion homeostasis / ankyrin-1 complex / plasma membrane phospholipid scrambling / monoatomic anion transmembrane transporter activity / chloride:bicarbonate antiporter activity / solute:inorganic anion antiporter activity ...pH elevation / Defective SLC4A1 causes hereditary spherocytosis type 4 (HSP4), distal renal tubular acidosis (dRTA) and dRTA with hemolytic anemia (dRTA-HA) / negative regulation of urine volume / Bicarbonate transporters / intracellular monoatomic ion homeostasis / ankyrin-1 complex / plasma membrane phospholipid scrambling / monoatomic anion transmembrane transporter activity / chloride:bicarbonate antiporter activity / solute:inorganic anion antiporter activity / bicarbonate transport / bicarbonate transmembrane transporter activity / monoatomic anion transport / chloride transport / chloride transmembrane transporter activity / ankyrin binding / negative regulation of glycolytic process through fructose-6-phosphate / hemoglobin binding / cortical cytoskeleton / erythrocyte development / protein-membrane adaptor activity / chloride transmembrane transport / protein localization to plasma membrane / regulation of intracellular pH / Erythrocytes take up oxygen and release carbon dioxide / Erythrocytes take up carbon dioxide and release oxygen / transmembrane transport / Z disc / cytoplasmic side of plasma membrane / blood coagulation / basolateral plasma membrane / blood microparticle / protein homodimerization activity / extracellular exosome / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Anion exchange protein 1 / Anion exchange protein / Anion exchange, conserved site / Anion exchangers family signature 1. / Anion exchangers family signature 2. / Band 3 cytoplasmic domain / Band 3 cytoplasmic domain / Phosphotransferase/anion transporter / Bicarbonate transporter, eukaryotic / Bicarbonate transporter-like, transmembrane domain / HCO3- transporter integral membrane domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Band 3 anion transport protein
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: 2.99 Å
データ登録者Capper MJ / Mathiharan YK
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35 GM133504 米国
Other privateEdward Mallinckrodt, Jr Foundation Grant
Other privateMcKnight Endowment Fund for Neuroscience Scholarship
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Substrate binding and inhibition of the anion exchanger 1 transporter.
著者: Michael J Capper / Shifan Yang / Alexander C Stone / Sezen Vatansever / Gregory Zilberg / Yamuna Kalyani Mathiharan / Raul Habib / Keino Hutchinson / Yihan Zhao / Avner Schlessinger / Mihaly ...著者: Michael J Capper / Shifan Yang / Alexander C Stone / Sezen Vatansever / Gregory Zilberg / Yamuna Kalyani Mathiharan / Raul Habib / Keino Hutchinson / Yihan Zhao / Avner Schlessinger / Mihaly Mezei / Roman Osman / Bin Zhang / Daniel Wacker /
要旨: Anion exchanger 1 (AE1), a member of the solute carrier (SLC) family, is the primary bicarbonate transporter in erythrocytes, regulating pH levels and CO transport between lungs and tissues. Previous ...Anion exchanger 1 (AE1), a member of the solute carrier (SLC) family, is the primary bicarbonate transporter in erythrocytes, regulating pH levels and CO transport between lungs and tissues. Previous studies characterized its role in erythrocyte structure and provided insight into transport regulation. However, key questions remain regarding substrate binding and transport, mechanisms of drug inhibition and modulation by membrane components. Here we present seven cryo-EM structures in apo, bicarbonate-bound and inhibitor-bound states. These, combined with uptake and computational studies, reveal important molecular features of substrate recognition and transport, and illuminate sterol binding sites, to elucidate distinct inhibitory mechanisms of research chemicals and prescription drugs. We further probe the substrate binding site via structure-based ligand screening, identifying an AE1 inhibitor. Together, our findings provide insight into mechanisms of solute carrier transport and inhibition.
履歴
登録2022年2月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月16日-
マップ公開2023年8月16日-
更新2024年10月16日-
現状2024年10月16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_26165.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_26165.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 144.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM structure of human Anion Exchanger 1
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.)
1.08 Å/pix.
x 336 pix.
= 361.536 Å		1.08 Å/pix.
x 336 pix.
= 361.536 Å		1.08 Å/pix.
x 336 pix.
= 361.536 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: 1.076 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: 0.4
最小 - 最大-0.64683306 - 1.5690035
平均 (標準偏差)-0.0011338028 (±0.04253385)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ336336336
Spacing336336336
セルA=B=C: 361.53598 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Cryo-EM structure of human Anion Exchanger 1

ファイルemd_26165_additional_1.map
注釈Cryo-EM structure of human Anion Exchanger 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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ハーフマップ: Half Map 1

ファイルemd_26165_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)

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ハーフマップ: Half Map 2

ファイルemd_26165_half_map_2.map
注釈Half Map 2
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 : Dimeric anion exchanger 1 (SLC4A1)

全体名称: Dimeric anion exchanger 1 (SLC4A1)
要素
  • 複合体: Dimeric anion exchanger 1 (SLC4A1)
    • タンパク質・ペプチド: Band 3 anion transport protein
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: water

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超分子 #1: Dimeric anion exchanger 1 (SLC4A1)

超分子名称: Dimeric anion exchanger 1 (SLC4A1) / 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)
分子量理論値: 203 KDa

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分子 #1: Band 3 anion transport protein

分子名称: Band 3 anion transport protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 101.883859 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MEELQDDYED MMEENLEQEE YEDPDIPESQ MEEPAAHDTE ATATDYHTTS HPGTHKVYVE LQELVMDEKN QELRWMEAAR WVQLEENLG ENGAWGRPHL SHLTFWSLLE LRRVFTKGTV LLDLQETSLA GVANQLLDRF IFEDQIRPQD REELLRALLL K HSHAGELE ...文字列:
MEELQDDYED MMEENLEQEE YEDPDIPESQ MEEPAAHDTE ATATDYHTTS HPGTHKVYVE LQELVMDEKN QELRWMEAAR WVQLEENLG ENGAWGRPHL SHLTFWSLLE LRRVFTKGTV LLDLQETSLA GVANQLLDRF IFEDQIRPQD REELLRALLL K HSHAGELE ALGGVKPAVL TRSGDPSQPL LPQHSSLETQ LFCEQGDGGT EGHSPSGILE KIPPDSEATL VLVGRADFLE QP VLGFVRL QEAAELEAVE LPVPIRFLFV LLGPEAPHID YTQLGRAAAT LMSERVFRID AYMAQSRGEL LHSLEGFLDC SLV LPPTDA PSEQALLSLV PVQRELLRRR YQSSPAKPDS SFYKGLDLNG GPDDPLQQTG QLFGGLVRDI RRRYPYYLSD ITDA FSPQV LAAVIFIYFA ALSPAITFGG LLGEKTRNQM GVSELLISTA VQGILFALLG AQPLLVVGFS GPLLVFEEAF FSFCE TNGL EYIVGRVWIG FWLILLVVLV VAFEGSFLVR FISRYTQEIF SFLISLIFIY ETFSKLIKIF QDHPLQKTYN YNVLMV PKP QGPLPNTALL SLVLMAGTFF FAMMLRKFKN SSYFPGKLRR VIGDFGVPIS ILIMVLVDFF IQDTYTQKLS VPDGFKV SN SSARGWVIHP LGLRSEFPIW MMFASALPAL LVFILIFLES QITTLIVSKP ERKMVKGSGF HLDLLLVVGM GGVAALFG M PWLSATTVRS VTHANALTVM GKASTPGAAA QIQEVKEQRI SGLLVAVLVG LSILMEPILS RIPLAVLFGI FLYMGVTSL SGIQLFDRIL LLFKPPKYHP DVPYVKRVKT WRMHLFTGIQ IICLAVLWVV KSTPASLALP FVLILTVPLR RVLLPLIFRN VELQCLDAD DAKATFDEEE GRDEYDEVAM PV

UniProtKB: Band 3 anion transport protein

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分子 #3: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

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分子 #4: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 4 / 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 #5: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 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: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 72 / 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

濃度2.2 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称
20.0 mMHEPES
100.0 mMsodium chloride
0.001 % (w/v)LMNG
0.0001 % (w/v)CHS
0.0001 % (w/v)GDN
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 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
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 285 K / 装置: LEICA EM GP
詳細: Blot force 3 for 3-5 seconds was used and subsequent grids were screened for ice thickness prior to data collection.
詳細The sample was monodisperse following gel filtration and immediately concentrated for grid preparation

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 7009 / 平均電子線量: 51.85 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 64000
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

粒子像選択選択した数: 4357888
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.99 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 238474
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
詳細: Multiple rounds of 3D classification to remove particles
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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