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- EMDB-34645: Structure of human UCP1 in the ATP-bound state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34645
タイトルStructure of human UCP1 in the ATP-bound state
マップデータSharpened full map
試料
  • 複合体: UCP1-sybody complex
    • タンパク質・ペプチド: Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Sybody 12F2
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: CARDIOLIPIN
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
キーワードUCP1 / SLC25A7 / thermogenin / SLC25 / 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 cold ...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 cold / cellular response to fatty acid / response to temperature stimulus / long-chain fatty acid binding / diet induced thermogenesis / proton transmembrane transporter activity / transmembrane transporter activity / brown fat cell differentiation / Transcriptional regulation of brown and beige adipocyte differentiation by EBF2 / cellular response to hormone stimulus / response to cold / proton transmembrane transport / response to nutrient levels / cellular response to reactive oxygen species / GDP binding / positive regulation of cold-induced thermogenesis / mitochondrial inner membrane / GTP binding / regulation of transcription by RNA polymerase II / mitochondrion
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.
類似検索 - ドメイン・相同性
Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.57 Å
データ登録者Chen L / Kang Y
資金援助 中国, 5件
OrganizationGrant number国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2106YFA0502004 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31622021 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31821091 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31870833 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)8200907150 中国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Structural basis for the binding of DNP and purine nucleotides onto UCP1.
著者: Yunlu Kang / Lei Chen /
要旨: Uncoupling protein 1 (UCP1) conducts protons through the inner mitochondrial membrane to uncouple mitochondrial respiration from ATP production, thereby converting the electrochemical gradient of ...Uncoupling protein 1 (UCP1) conducts protons through the inner mitochondrial membrane to uncouple mitochondrial respiration from ATP production, thereby converting the electrochemical gradient of protons into heat. The activity of UCP1 is activated by endogenous fatty acids and synthetic small molecules, such as 2,4-dinitrophenol (DNP), and is inhibited by purine nucleotides, such as ATP. However, the mechanism by which UCP1 binds to these ligands remains unknown. Here we present the structures of human UCP1 in the nucleotide-free state, the DNP-bound state and the ATP-bound state. The structures show that the central cavity of UCP1 is open to the cytosolic side. DNP binds inside the cavity, making contact with transmembrane helix 2 (TM2) and TM6. ATP binds in the same cavity and induces conformational changes in TM2, together with the inward bending of TM1, TM4, TM5 and TM6 of UCP1, resulting in a more compact structure of UCP1. The binding site of ATP overlaps with that of DNP, suggesting that ATP competitively blocks the functional engagement of DNP, resulting in the inhibition of the proton-conducting activity of UCP1.
履歴
登録2022年10月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月21日-
マップ公開2023年6月21日-
更新2024年10月16日-
現状2024年10月16日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_34645.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_34645.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened full 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.)
0.83 Å/pix.
x 280 pix.
= 233.52 Å		0.83 Å/pix.
x 280 pix.
= 233.52 Å		0.83 Å/pix.
x 280 pix.
= 233.52 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: 0.834 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: 1.35
最小 - 最大-10.997123 - 14.179717
平均 (標準偏差)0.0027819437 (±0.15928)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 233.52 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_34645_msk_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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追加マップ: Unmasked full map

ファイルemd_34645_additional_1.map
注釈Unmasked full 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 B

ファイルemd_34645_half_map_1.map
注釈Half map B
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 A

ファイルemd_34645_half_map_2.map
注釈Half map A
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 : UCP1-sybody complex

全体名称: UCP1-sybody complex
要素
  • 複合体: UCP1-sybody complex
    • タンパク質・ペプチド: Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Sybody 12F2
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: CARDIOLIPIN
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

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超分子 #1: UCP1-sybody complex

超分子名称: UCP1-sybody complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
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: 39.468367 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MSRLEEELRR RLTEGSGGWS HPQFEKGSGD YKDDDDKGSG WSHPQFEKLE VLFQGPMGGL TASDVHPTLG VQLFSAGIAA CLADVITFP LDTAKVRLQV QGECPTSSVI RYKGVLGTIT AVVKTEGRMK LYSGLPAGLQ RQISSASLRI GLYDTVQEFL T AGKETAPS ...文字列:
MSRLEEELRR RLTEGSGGWS HPQFEKGSGD YKDDDDKGSG WSHPQFEKLE VLFQGPMGGL TASDVHPTLG VQLFSAGIAA CLADVITFP LDTAKVRLQV QGECPTSSVI RYKGVLGTIT AVVKTEGRMK LYSGLPAGLQ RQISSASLRI GLYDTVQEFL T AGKETAPS LGSKILAGLT TGGVAVFIGQ PTEVVKVRLQ AQSHLHGIKP RYTGTYNAYR IIATTEGLTG LWKGTTPNLM RS VIINCTE LVTYDLMKEA FVKNNILADD VPCHLVSALI AGFCATAMSS PVDVVKTRFI NSPPGQYKSV PNCAMKVFTN EGP TAFFKG LVPSFLRLGS WNVIMFVCFE QLKRELSKSR QTMDCAT

UniProtKB: Mitochondrial brown fat uncoupling protein 1

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分子 #2: Sybody 12F2

分子名称: Sybody 12F2 / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 15.004661 KDa
配列文字列:
MGQVQLVESG GGLVQAGGSL RLSCAASGFP VMYYNMHWYR QAPGKEREWV AAIESTGWWA HYADSVKGRF TISRDNAKNT VYLQMNSLK PEDTAVYYCN VKDFGWRWEA YDYWGQGTQV TVSSLEHHHH HH

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分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

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

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分子 #4: CARDIOLIPIN

分子名称: CARDIOLIPIN / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 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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分子 #5: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 5 / 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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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
凍結凍結剤: ETHANE

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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: 52.0 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 / 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）: 1.5 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: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.57 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 545929
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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