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- EMDB-64989: Cryo-EM structure of human ATP9A (AlF) E2P state open form -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-64989
タイトルCryo-EM structure of human ATP9A (AlF) E2P state open form
マップデータ
試料
  • 複合体: human ATP9A
    • タンパク質・ペプチド: Probable phospholipid-transporting ATPase IIA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: O-[(R)-{[(2R)-2,3-bis(octadecanoyloxy)propyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]-L-serine
  • リガンド: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION
キーワードP-type ATPase / flippase / human / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of endocytic recycling / negative regulation of exosomal secretion / ATPase-coupled intramembrane lipid transporter activity / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / retrograde vesicle-mediated transport, Golgi to endoplasmic reticulum / P-type phospholipid transporter / phospholipid translocation / Ion transport by P-type ATPases / neuron projection morphogenesis / trans-Golgi network membrane ...regulation of endocytic recycling / negative regulation of exosomal secretion / ATPase-coupled intramembrane lipid transporter activity / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / retrograde vesicle-mediated transport, Golgi to endoplasmic reticulum / P-type phospholipid transporter / phospholipid translocation / Ion transport by P-type ATPases / neuron projection morphogenesis / trans-Golgi network membrane / trans-Golgi network / recycling endosome / endocytosis / recycling endosome membrane / late endosome membrane / late endosome / protease binding / early endosome membrane / early endosome / endosome / perinuclear region of cytoplasm / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
P-type ATPase, subfamily IV / P-type ATPase, C-terminal / P-type ATPase, N-terminal / Phospholipid-translocating ATPase N-terminal / Phospholipid-translocating P-type ATPase C-terminal / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / P-type ATPase actuator domain / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N ...P-type ATPase, subfamily IV / P-type ATPase, C-terminal / P-type ATPase, N-terminal / Phospholipid-translocating ATPase N-terminal / Phospholipid-translocating P-type ATPase C-terminal / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / P-type ATPase actuator domain / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily / P-type ATPase / P-type ATPase, transmembrane domain superfamily / haloacid dehalogenase-like hydrolase / HAD superfamily / HAD-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Probable phospholipid-transporting ATPase IIA
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: 2.61 Å
データ登録者Abe K / Blanco G
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)24K01975 日本
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2025
タイトル: A unique gating mechanism revealed by the cryo-EM structure of monomeric ATP9A flippase.
著者: Kazuhiro Abe / Parthiban Marimuthu / Yuheng Qian / Chai C Gopalasingam / Christoph Gerle / Hideki Shigematsu / Kotaro Tanaka / Himanshu Khandelia /
要旨: Among mammalian P4-ATPase flippases, only ATP9A and ATP9B do not require the auxiliary subunit CDC50 protein. Whilst its yeast homolog, Neo1, is essential for cell survival, little is known about ...Among mammalian P4-ATPase flippases, only ATP9A and ATP9B do not require the auxiliary subunit CDC50 protein. Whilst its yeast homolog, Neo1, is essential for cell survival, little is known about mammalian ATP9A. We present cryo-EM structures of human monomeric ATP9A at a resolution reaching 2.2 Å, in the outward-facing E2P state. Two distinguishable conformations were obtained from a single sample, one with its outward gate open and the other in its closed form. Unlike canonical gating observed for most P-type ATPases, which is driven by the movement of transmembrane (TM) helices 1 and 2 linked to the A domain, outward gating in ATP9A is achieved by the movement of TM6-10 helices, likely initiated by the unwinding of TM6. As a result, the volume of the phospholipid binding cavity in the open state surpasses that of other flippases, which could allow binding of phospholipids with larger hydrophilic headgroups than that of phosphatidylserine. ATP9A shows an ATPase activity that is significantly increased by the addition of phospholipids that retain the overall negative charge, including phosphatidylserine, phosphatidylinositol, and its phosphorylated species, compared with other electroneutral phospholipids. The observation of spontaneous binding of phosphorylated species of phosphatidylinositol in molecular simulation reinforces this fact. Our data provide mechanistic rationales for ATP9A gating, achieved by the rearrangement of the second half of the TM helices. Since TM4-TM10 is anchored by the CDC50 protein subunit in other flippases, the here-observed outward gating mechanism is unique to P4B-type flippases, which function as a monomer.
履歴
登録2025年6月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年9月3日-
マップ公開2025年9月3日-
更新2025年10月1日-
現状2025年10月1日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_64989.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_64989.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 163.6 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

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.97 Å/pix.
x 350 pix.
= 338.4 Å		0.97 Å/pix.
x 350 pix.
= 338.4 Å		0.97 Å/pix.
x 350 pix.
= 338.4 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.96686 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: 0.754
最小 - 最大-3.9299505 - 9.61669
平均 (標準偏差)-0.0017094341 (±0.10574869)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ350350350
Spacing350350350
セルA=B=C: 338.39996 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_64989_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_64989_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: #2

ファイルemd_64989_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 : human ATP9A

全体名称: human ATP9A
要素
  • 複合体: human ATP9A
    • タンパク質・ペプチド: Probable phospholipid-transporting ATPase IIA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: O-[(R)-{[(2R)-2,3-bis(octadecanoyloxy)propyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]-L-serine
  • リガンド: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION

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超分子 #1: human ATP9A

超分子名称: human ATP9A / 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: 100 KDa

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分子 #1: Probable phospholipid-transporting ATPase IIA

分子名称: Probable phospholipid-transporting ATPase IIA / 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: 114.971773 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GGEARPRTVW LGHPEKRDQR YPRNVINNQK YNFFTFLPGV LFNQFKYFFN LYFLLLACSQ FVPEMRLGAL YTYWVPLGFV LAVTVIREA VEEIRCYVRD KEVNSQVYSR LTARGTVKVK SSNIQVGDLI IVEKNQRVPA DMIFLRTSEK NGSCFLRTDQ L DGETDWKL ...文字列:
GGEARPRTVW LGHPEKRDQR YPRNVINNQK YNFFTFLPGV LFNQFKYFFN LYFLLLACSQ FVPEMRLGAL YTYWVPLGFV LAVTVIREA VEEIRCYVRD KEVNSQVYSR LTARGTVKVK SSNIQVGDLI IVEKNQRVPA DMIFLRTSEK NGSCFLRTDQ L DGETDWKL RLPVACTQRL PTAADLLQIR SYVYAEEPNI DIHNFVGTFT REDSDPPISE SLSIENTLWA GTVVASGTVV GV VLYTGRE LRSVMNTSNP RSKIGLFDLE VNCLTKILFG ALVVVSLVMV ALQHFAGRWY LQIIRFLLLF SNIIPISLRV NLD MGKIVY SWVIRRDSKI PGTVVRSSTI PEQLGRISYL LTDKTGTLTQ NEMIFKRLHL GTVAYGLDSM DEVQSHIFSI YTQQ SQDPP AQKGPTLTTK VRRTMSSRVH EAVKAIALCH NVTPVYESNG VTDQAEAEKQ YEDSCRVYQA SSPDEVALVQ WTESV GLTL VGRDQSSMQL RTPGDQILNF TILQIFPFTY ESKRMGIIVR DESTGEITFY MKGADVVMAG IVQYNDWLEE ECGNMA REG LRVLVVAKKS LAEEQYQDFE ARYVQAKLSV HDRSLKVATV IESLEMEMEL LCLTGVEDQL QADVRPTLET LRNAGIK VW MLTGDKLETA TCTAKNAHLV TRNQDIHVFR LVTNRGEAHL ELNAFRRKHD CALVISGDSL EVCLKYYEYE FMELACQC P AVVCCRCAPT QKAQIVRLLQ ERTGKLTCAV GDGGNDVSMI QESDCGVGVE GKEGKQASLA ADFSITQFKH LGRLLMVHG RNSYKRSAAL SQFVIHRSLC ISTMQAVFSS VFYFASVPLY QGFLIIGYST IYTMFPVFSL VLDKDVKSEV AMLYPELYKD LLKGRPLSY KTFLIWVLIS IYQGSTIMYG ALLLFESEFV HIVAISFTSL ILTELLMVAL TIQTWHWLMT VAELLSLACY I ASLVFLHE FIDVYFIATL SFLWKVSVIT LVSCLPLYVL KYLRRRFSPP SYSKLTS

UniProtKB: Probable phospholipid-transporting ATPase IIA

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分子 #2: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #3: O-[(R)-{[(2R)-2,3-bis(octadecanoyloxy)propyl]oxy}(hydroxy)phospho...

分子名称: O-[(R)-{[(2R)-2,3-bis(octadecanoyloxy)propyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]-L-serine
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: P5S
分子量理論値: 792.075 Da
Chemical component information

ChemComp-P5S:
O-[(R)-{[(2R)-2,3-bis(octadecanoyloxy)propyl]oxy}(hydroxy)phosphoryl]-L-serine

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

分子名称: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: PCW
分子量理論値: 787.121 Da
Chemical component information

ChemComp-PCW:
1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / DOPC, リン脂質*YM

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分子 #5: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL

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分子 #6: TETRAFLUOROALUMINATE ION

分子名称: TETRAFLUOROALUMINATE ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: ALF
分子量理論値: 102.975 Da
Chemical component information

ChemComp-ALF:
TETRAFLUOROALUMINATE ION

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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10 mg/mL
緩衝液pH: 6.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL CRYO ARM 300
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 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）: 10.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm

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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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

9vdk

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.61 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 101903
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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)

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  • 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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