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- EMDB-40259: CryoEM structure of P-Glycoprotein in inward facing 2 state under... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40259
タイトルCryoEM structure of P-Glycoprotein in inward facing 2 state under continuous turnover conditions with verapamil
マップデータCryoEM structure of P-Glycoprotein in inward facing 2 state under continuous turnover conditions with verapamil
試料
  • 細胞: P-glycoprotein in lipid nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent translocase ABCB1
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: Dexverapamil
キーワードmultidrug resistance / ABC transporter / membrane protein / transporter / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


carboxylic acid transmembrane transport / carboxylic acid transmembrane transporter activity / hormone transport / cellular response to nonylphenol / cellular response to borneol / response to codeine / response to cyclosporin A / cellular response to mycotoxin / daunorubicin transport / positive regulation of response to drug ...carboxylic acid transmembrane transport / carboxylic acid transmembrane transporter activity / hormone transport / cellular response to nonylphenol / cellular response to borneol / response to codeine / response to cyclosporin A / cellular response to mycotoxin / daunorubicin transport / positive regulation of response to drug / terpenoid transport / ceramide floppase activity / negative regulation of sensory perception of pain / positive regulation of establishment of Sertoli cell barrier / regulation of intestinal absorption / cellular response to external biotic stimulus / response to quercetin / response to antineoplastic agent / ceramide translocation / floppase activity / Abacavir transmembrane transport / establishment of blood-retinal barrier / phosphatidylethanolamine flippase activity / protein localization to bicellular tight junction / phosphatidylcholine floppase activity / external side of apical plasma membrane / Atorvastatin ADME / xenobiotic transport across blood-brain barrier / response to thyroxine / establishment of blood-brain barrier / transepithelial transport / xenobiotic detoxification by transmembrane export across the plasma membrane / export across plasma membrane / P-type phospholipid transporter / cellular response to L-glutamate / response to vitamin A / ABC-type xenobiotic transporter / response to vitamin D / response to glycoside / response to alcohol / response to glucagon / intestinal absorption / ABC-type xenobiotic transporter activity / Prednisone ADME / cellular response to antibiotic / phospholipid translocation / cellular hyperosmotic salinity response / maintenance of blood-brain barrier / cellular response to alkaloid / efflux transmembrane transporter activity / transmembrane transporter activity / xenobiotic transmembrane transporter activity / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / cellular response to dexamethasone stimulus / response to cadmium ion / transport across blood-brain barrier / lactation / xenobiotic metabolic process / regulation of chloride transport / response to progesterone / placenta development / stem cell proliferation / cellular response to estradiol stimulus / brush border membrane / female pregnancy / circadian rhythm / ABC-family proteins mediated transport / transmembrane transport / G2/M transition of mitotic cell cycle / cellular response to tumor necrosis factor / cellular response to lipopolysaccharide / response to hypoxia / apical plasma membrane / response to xenobiotic stimulus / ubiquitin protein ligase binding / cell surface / ATP hydrolysis activity / extracellular exosome / ATP binding / membrane / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / 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. ...Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / 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
ATP-dependent translocase ABCB1
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: 4.4 Å
データ登録者Culbertson A / Liao M
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM of human P-glycoprotein reveals an intermediate occluded conformation during active drug transport.
著者: Alan T Culbertson / Maofu Liao /
要旨: P-glycoprotein (Pgp) is an important human multidrug transporter that contributes to pharmacokinetics and multidrug resistance. Despite decades of study, the conformation transition cycle of Pgp ...P-glycoprotein (Pgp) is an important human multidrug transporter that contributes to pharmacokinetics and multidrug resistance. Despite decades of study, the conformation transition cycle of Pgp undergoing active drug transport is not defined, thus the precise relevance of all available Pgp structures to uninterrupted multidrug transport remains unclear. Here, we use cryo-EM of membrane-embedded human Pgp under continuous turnover conditions to analyze the conformational ensembles of Pgp transporting distinct substrates. These results delineate multiple conformations including inward-facing and closed conformations, highlighting the occluded conformation as a critical intermediate state between transporter closure and substrate release. A combination of structural, functional, and computational studies reveals the transmembrane helices 4 and 10 undergoing drastic rearrangement to coordinate substrate binding, occlusion, and release, and identifies a peripheral site involved in substrate capture and Pgp inhibition. Together, our results provide a set of snapshots of Pgp undergoing continuous drug transport, unveiling the intricate interplay between transporter dynamics and drug movement, and shed light on the mechanism of polyspecificity.
履歴
登録2023年3月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月23日-
マップ公開2025年4月23日-
更新2025年5月28日-
現状2025年5月28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_40259.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_40259.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈CryoEM structure of P-Glycoprotein in inward facing 2 state under continuous turnover conditions with verapamil
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.)
1.06 Å/pix.
x 192 pix.
= 203.52 Å		1.06 Å/pix.
x 192 pix.
= 203.52 Å		1.06 Å/pix.
x 192 pix.
= 203.52 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: 1.06 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: 0.05
最小 - 最大-0.08664984 - 0.1561531
平均 (標準偏差)0.0002521263 (±0.009198537)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-96-96-96
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 203.51999 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: CryoEM structure of P-Glycoprotein in inward facing 2...

ファイルemd_40259_half_map_1.map
注釈CryoEM structure of P-Glycoprotein in inward facing 2 state under continuous turnover conditions with verapamil
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: CryoEM structure of P-Glycoprotein in inward facing 2...

ファイルemd_40259_half_map_2.map
注釈CryoEM structure of P-Glycoprotein in inward facing 2 state under continuous turnover conditions with verapamil
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 : P-glycoprotein in lipid nanodiscs

全体名称: P-glycoprotein in lipid nanodiscs
要素
  • 細胞: P-glycoprotein in lipid nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent translocase ABCB1
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: Dexverapamil

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超分子 #1: P-glycoprotein in lipid nanodiscs

超分子名称: P-glycoprotein in lipid nanodiscs / タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: ATP-dependent translocase ABCB1

分子名称: ATP-dependent translocase ABCB1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ABC-type xenobiotic transporter
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 141.644781 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDLEGDRNGG AKKKNFFKLN NKSEKDKKEK KPTVSVFSMF RYSNWLDKLY MVVGTLAAII HGAGLPLMML VFGEMTDIFA NAGNLEDLM SNITNRSDIN DTGFFMNLEE DMTRYAYYYS GIGAGVLVAA YIQVSFWCLA AGRQIHKIRK QFFHAIMRQE I GWFDVHDV ...文字列:
MDLEGDRNGG AKKKNFFKLN NKSEKDKKEK KPTVSVFSMF RYSNWLDKLY MVVGTLAAII HGAGLPLMML VFGEMTDIFA NAGNLEDLM SNITNRSDIN DTGFFMNLEE DMTRYAYYYS GIGAGVLVAA YIQVSFWCLA AGRQIHKIRK QFFHAIMRQE I GWFDVHDV GELNTRLTDD VSKINEGIGD KIGMFFQSMA TFFTGFIVGF TRGWKLTLVI LAISPVLGLS AAVWAKILSS FT DKELLAY AKAGAVAEEV LAAIRTVIAF GGQKKELERY NKNLEEAKRI GIKKAITANI SIGAAFLLIY ASYALAFWYG TTL VLSGEY SIGQVLTVFF SVLIGAFSVG QASPSIEAFA NARGAAYEIF KIIDNKPSID SYSKSGHKPD NIKGNLEFRN VHFS YPSRK EVKILKGLNL KVQSGQTVAL VGNSGCGKST TVQLMQRLYD PTEGMVSVDG QDIRTINVRF LREIIGVVSQ EPVLF ATTI AENIRYGREN VTMDEIEKAV KEANAYDFIM KLPHKFDTLV GERGAQLSGG QKQRIAIARA LVRNPKILLL DEATSA LDT ESEAVVQVAL DKARKGRTTI VIAHRLSTVR NADVIAGFDD GVIVEKGNHD ELMKEKGIYF KLVTMQTAGN EVELENA AD ESKSEIDALE MSSNDSRSSL IRKRSTRRSV RGSQAQDRKL STKEALDESI PPVSFWRIMK LNLTEWPYFV VGVFCAII N GGLQPAFAII FSKIIGVFTR IDDPETKRQN SNLFSLLFLA LGIISFITFF LQGFTFGKAG EILTKRLRYM VFRSMLRQD VSWFDDPKNT TGALTTRLAN DAAQVKGAIG SRLAVITQNI ANLGTGIIIS FIYGWQLTLL LLAIVPIIAI AGVVEMKMLS GQALKDKKE LEGSGKIATE AIENFRTVVS LTQEQKFEHM YAQSLQVPYR NSLRKAHIFG ITFSFTQAMM YFSYAGCFRF G AYLVAHKL MSFEDVLLVF SAVVFGAMAV GQVSSFAPDY AKAKISAAHI IMIIEKTPLI DSYSTEGLMP NTLEGNVTFG EV VFNYPTR PDIPVLQGLS LEVKKGQTLA LVGSSGCGKS TVVQLLERFY DPLAGKVLLD GKEIKRLNVQ WLRAHLGIVS QEP ILFDCS IAENIAYGDN SRVVSQEEIV RAAKEANIHA FIESLPNKYS TKVGDKGTQL SGGQKQRIAI ARALVRQPHI LLLD EATSA LDTESEKVVQ EALDKAREGR TCIVIAHRLS TIQNADLIVV FQNGRVKEHG THQQLLAQKG IYFSMVSVQA GTKRQ

UniProtKB: ATP-dependent translocase ABCB1

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分子 #2: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

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

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #4: Dexverapamil

分子名称: Dexverapamil / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: I6H
分子量理論値: 454.602 Da
Chemical component information

ChemComp-I6H:
Dexverapamil

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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: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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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 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
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: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 80704
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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