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万見
- EMDB-29857: Molecular mechanism of nucleotide inhibition of human uncoupling ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-29857
タイトルMolecular mechanism of nucleotide inhibition of human uncoupling protein 1
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of human uncoupling protein 1 with two promacrobodies
    • タンパク質・ペプチド: Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Pro-macrobody 71, Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein chimera
    • タンパク質・ペプチド: Pro-Macrobody 65, Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein chimera
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: CARDIOLIPIN
キーワードSLC25 / mitochondrial carrier / uncoupling / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


purine ribonucleotide binding / cellular response to dehydroepiandrosterone / Mitochondrial Uncoupling / The fatty acid cycling model / oxidative phosphorylation uncoupler activity / mitochondrial transmembrane transport / adaptive thermogenesis / cardiolipin binding / regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / cellular response to fatty acid ...purine ribonucleotide binding / cellular response to dehydroepiandrosterone / Mitochondrial Uncoupling / The fatty acid cycling model / oxidative phosphorylation uncoupler activity / mitochondrial transmembrane transport / adaptive thermogenesis / cardiolipin binding / regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / cellular response to fatty acid / response to temperature stimulus / long-chain fatty acid binding / cellular response to cold / detection of maltose stimulus / diet induced thermogenesis / maltose transport complex / proton transmembrane transporter activity / carbohydrate transport / transmembrane transporter activity / carbohydrate transmembrane transporter activity / maltose binding / maltose transport / maltodextrin transmembrane transport / brown fat cell differentiation / Transcriptional regulation of brown and beige adipocyte differentiation by EBF2 / cellular response to hormone stimulus / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex, substrate-binding subunit-containing / proton transmembrane transport / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex / response to cold / cell chemotaxis / cellular response to reactive oxygen species / response to nutrient levels / GDP binding / positive regulation of cold-induced thermogenesis / outer membrane-bounded periplasmic space / periplasmic space / mitochondrial inner membrane / DNA damage response / regulation of transcription by RNA polymerase II / GTP binding / mitochondrion / membrane
類似検索 - 分子機能
: / Mitochondrial carrier protein / Mitochondrial substrate/solute carrier / Mitochondrial carrier domain superfamily / Mitochondrial carrier protein / Solute carrier (Solcar) repeat profile. / Maltose/Cyclodextrin ABC transporter, substrate-binding protein / Solute-binding family 1, conserved site / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 1 signature. / Bacterial extracellular solute-binding protein / Bacterial extracellular solute-binding protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein / Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å
データ登録者Gogoi P / Jones SA / Ruprecht JJ / King MS / Lee Y / Zogg T / Pardon E / Chand D / Steimle S / Copeman D ...Gogoi P / Jones SA / Ruprecht JJ / King MS / Lee Y / Zogg T / Pardon E / Chand D / Steimle S / Copeman D / Cotrim CA / Steyaert J / Crichton PG / Moiseenkova-Bell V / Kunji ERS
資金援助 米国, 英国, European Union, ベルギー, 6件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM144120 米国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MC_UU_00028/2 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MC_UU_00015/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/S00940X/1 英国
European Union (EU)Instruct-ERIC/ESFRIEuropean Union
Research Foundation - Flanders (FWO) ベルギー
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2023
タイトル: Structural basis of purine nucleotide inhibition of human uncoupling protein 1.
著者: Scott A Jones / Prerana Gogoi / Jonathan J Ruprecht / Martin S King / Yang Lee / Thomas Zögg / Els Pardon / Deepak Chand / Stefan Steimle / Danielle M Copeman / Camila A Cotrim / Jan ...著者: Scott A Jones / Prerana Gogoi / Jonathan J Ruprecht / Martin S King / Yang Lee / Thomas Zögg / Els Pardon / Deepak Chand / Stefan Steimle / Danielle M Copeman / Camila A Cotrim / Jan Steyaert / Paul G Crichton / Vera Moiseenkova-Bell / Edmund R S Kunji /
要旨: Mitochondrial uncoupling protein 1 (UCP1) gives brown adipose tissue of mammals its specialized ability to burn calories as heat for thermoregulation. When activated by fatty acids, UCP1 catalyzes ...Mitochondrial uncoupling protein 1 (UCP1) gives brown adipose tissue of mammals its specialized ability to burn calories as heat for thermoregulation. When activated by fatty acids, UCP1 catalyzes the leak of protons across the mitochondrial inner membrane, short-circuiting the mitochondrion to generate heat, bypassing ATP synthesis. In contrast, purine nucleotides bind and inhibit UCP1, regulating proton leak by a molecular mechanism that is unclear. We present the cryo-electron microscopy structure of the GTP-inhibited state of UCP1, which is consistent with its nonconducting state. The purine nucleotide cross-links the transmembrane helices of UCP1 with an extensive interaction network. Our results provide a structural basis for understanding the specificity and pH dependency of the regulatory mechanism. UCP1 has retained all of the key functional and structural features required for a mitochondrial carrier-like transport mechanism. The analysis shows that inhibitor binding prevents the conformational changes that UCP1 uses to facilitate proton leak.
履歴
登録2023年2月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月7日-
マップ公開2023年6月7日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11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_29857.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_29857.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
0.86 Å/pix.
x 480 pix.
= 412.8 Å		0.86 Å/pix.
x 480 pix.
= 412.8 Å		0.86 Å/pix.
x 480 pix.
= 412.8 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: 0.86 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: 0.15
最小 - 最大-0.6362561 - 1.2069584
平均 (標準偏差)-0.00006265267 (±0.0116228815)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ480480480
Spacing480480480
セルA=B=C: 412.80002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_29857_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_29857_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 : Complex of human uncoupling protein 1 with two promacrobodies

全体名称: Complex of human uncoupling protein 1 with two promacrobodies
要素
  • 複合体: Complex of human uncoupling protein 1 with two promacrobodies
    • タンパク質・ペプチド: Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Pro-macrobody 71, Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein chimera
    • タンパク質・ペプチド: Pro-Macrobody 65, Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein chimera
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: CARDIOLIPIN

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超分子 #1: Complex of human uncoupling protein 1 with two promacrobodies

超分子名称: Complex of human uncoupling protein 1 with two promacrobodies
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1

分子名称: Mitochondrial brown fat uncoupling protein 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: 33.339629 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列: TSEDGGLTAS DVHPTLGVQL FSAGIAACLA DVITFPLDTA KVRLQVQGEC PTSSVIRYKG VLGTITAVVK TEGRMKLYSG LPAGLQRQI SSASLRIGLY DTVQEFLTAG KETAPSLGSK ILAGLTTGGV AVFIGQPTEV VKVRLQAQSH LHGIKPRYTG T YNAYRIIA ...文字列:
TSEDGGLTAS DVHPTLGVQL FSAGIAACLA DVITFPLDTA KVRLQVQGEC PTSSVIRYKG VLGTITAVVK TEGRMKLYSG LPAGLQRQI SSASLRIGLY DTVQEFLTAG KETAPSLGSK ILAGLTTGGV AVFIGQPTEV VKVRLQAQSH LHGIKPRYTG T YNAYRIIA TTEGLTGLWK GTTPNLMRSV IINCTELVTY DLMKEAFVKN NILADDVPCH LVSALIAGFC ATAMSSPVDV VK TRFINSP PGQYKSVPNC AMKVFTNEGP TAFFKGLVPS FLRLGSWNVI MFVCFEQLKR ELSKSRQTMD CAT

UniProtKB: Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1

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分子 #2: Pro-macrobody 71, Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protei...

分子名称: Pro-macrobody 71, Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein chimera
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: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
分子量理論値: 53.45391 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: GPSQVQLVES GGGLVQAGDS LRLSCAASGL TLKNYAMGWF RQAPGKEHEF VAVISWSGSG TSYADSVEGR FTISRDNAKN TAFLQMSSL KPEDTAVYYC AARDGGYGSR WPDEYTYWGQ GTQVTVPPLV IWINGDKGYN GLAEVGKKFE KDTGIKVTVE H PDKLEEKF ...文字列:
GPSQVQLVES GGGLVQAGDS LRLSCAASGL TLKNYAMGWF RQAPGKEHEF VAVISWSGSG TSYADSVEGR FTISRDNAKN TAFLQMSSL KPEDTAVYYC AARDGGYGSR WPDEYTYWGQ GTQVTVPPLV IWINGDKGYN GLAEVGKKFE KDTGIKVTVE H PDKLEEKF PQVAATGDGP DIIFWAHDRF GGYAQSGLLA EITPDKAFQD KLYPFTWDAV RYNGKLIAYP IAVEALSLIY NK DLLPNPP KTWEEIPALD KELKAKGKSA LMFNLQEPYF TWPLIAADGG YAFKYENGKY DIKDVGVDNA GAKAGLTFLV DLI KNKHMN ADTDYSIAEA AFNKGETAMT INGPWAWSNI DTSKVNYGVT VLPTFKGQPS KPFVGVLSAG INAASPNKEL AKEF LENYL LTDEGLEAVN KDKPLGAVAL KSYEEELAKD PRIAATMENA QKGEIMPNIP QMSAFWYAVR TAVINAASGR QTVDE ALKD AQTPGS

UniProtKB: Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein

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分子 #3: Pro-Macrobody 65, Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protei...

分子名称: Pro-Macrobody 65, Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein chimera
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
分子量理論値: 54.05282 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: GPSQVQLVES GGGLVQAGGS LRLSCAPSGR TSSTYTMGWF RQAPGKEREF VAAISWTGTP YYADSVKGRF TISRDNAKNT VYLQMNSLK PEDTAVYYCA AARPGLFIFV SDYARTAKYD YWGQGTQVTV PPLVIWINGD KGYNGLAEVG KKFEKDTGIK V TVEHPDKL ...文字列:
GPSQVQLVES GGGLVQAGGS LRLSCAPSGR TSSTYTMGWF RQAPGKEREF VAAISWTGTP YYADSVKGRF TISRDNAKNT VYLQMNSLK PEDTAVYYCA AARPGLFIFV SDYARTAKYD YWGQGTQVTV PPLVIWINGD KGYNGLAEVG KKFEKDTGIK V TVEHPDKL EEKFPQVAAT GDGPDIIFWA HDRFGGYAQS GLLAEITPDK AFQDKLYPFT WDAVRYNGKL IAYPIAVEAL SL IYNKDLL PNPPKTWEEI PALDKELKAK GKSALMFNLQ EPYFTWPLIA ADGGYAFKYE NGKYDIKDVG VDNAGAKAGL TFL VDLIKN KHMNADTDYS IAEAAFNKGE TAMTINGPWA WSNIDTSKVN YGVTVLPTFK GQPSKPFVGV LSAGINAASP NKEL AKEFL ENYLLTDEGL EAVNKDKPLG AVALKSYEEE LAKDPRIAAT MENAQKGEIM PNIPQMSAFW YAVRTAVINA ASGRQ TVDE ALKDAQTPGS

UniProtKB: Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein

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分子 #5: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: GTP
分子量理論値: 523.18 Da
Chemical component information

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #6: CARDIOLIPIN

分子名称: CARDIOLIPIN / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 3 / 式: CDL
分子量理論値: 1.464043 KDa
Chemical component information

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*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3 mg/mL
緩衝液pH: 6
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC6H13NO4SMES
150.0 mMNaClSodium chloride
1.0 mMC9H15O6PTCEP
0.02 %C43H80O22DMNG
0.02 mg/mLC81H150O17P2Tetraoleoyl cardiolipin
2.0 mMC10H16N5O14P3GTP
2.0 mMC12H22O11D-maltose
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.14 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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 72.9 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 / 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）: 0.5 µm
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 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 203799
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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