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- EMDB-65258: Cryo-EM structure of a human flippase mutant ATP11C Q79A-CDC50A i... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-65258
タイトルCryo-EM structure of a human flippase mutant ATP11C Q79A-CDC50A in the PtdSer-occluded E2-AlF state
マップデータ
試料
  • 複合体: ATP11C Q79A-CDC50A lipid flippase complex
    • タンパク質・ペプチド: Phospholipid-transporting ATPase IG
    • タンパク質・ペプチド: Cell cycle control protein 50A
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION
  • 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: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water
キーワードLipid transporter flippase / PC bound E2P state / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of phospholipid translocation / aminophospholipid flippase activity / aminophospholipid transport / phosphatidylserine flippase activity / protein localization to endosome / phospholipid-translocating ATPase complex / positive regulation of protein exit from endoplasmic reticulum / phosphatidylserine floppase activity / ATPase-coupled intramembrane lipid transporter activity / phosphatidylethanolamine flippase activity ...positive regulation of phospholipid translocation / aminophospholipid flippase activity / aminophospholipid transport / phosphatidylserine flippase activity / protein localization to endosome / phospholipid-translocating ATPase complex / positive regulation of protein exit from endoplasmic reticulum / phosphatidylserine floppase activity / ATPase-coupled intramembrane lipid transporter activity / phosphatidylethanolamine flippase activity / xenobiotic transmembrane transport / P-type phospholipid transporter / phospholipid translocation / azurophil granule membrane / transport vesicle membrane / Ion transport by P-type ATPases / specific granule membrane / positive regulation of neuron projection development / recycling endosome / recycling endosome membrane / late endosome membrane / early endosome membrane / monoatomic ion transmembrane transport / apical plasma membrane / lysosomal membrane / Neutrophil degranulation / endoplasmic reticulum membrane / structural molecule activity / magnesium ion binding / endoplasmic reticulum / Golgi apparatus / ATP hydrolysis activity / ATP binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
CDC50/LEM3 family / LEM3 (ligand-effect modulator 3) family / CDC50 family / 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 ...CDC50/LEM3 family / LEM3 (ligand-effect modulator 3) family / CDC50 family / 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 / HAD superfamily / HAD-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Phospholipid-transporting ATPase IG / Cell cycle control protein 50A
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: 3.4 Å
データ登録者Qian Y / Abe K
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Science and TechnologyJPMJR22E4 日本
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM Structure of the ATP11C Q79E Mutant Reveals the Structural Basis for Altered Phospholipid Recognition.
著者: Yuheng Qian / Chai C Gopalasingam / Christoph Gerle / Hideki Shigematsu / Kazuhiro Abe / Atsunori Oshima /
要旨: Closely related P4-ATPases, ATP11A and ATP11C, act as major phospholipid flippases in the plasma membrane of mammalian cells, with strict substrate specificity for phosphatidylserine (PS) and ...Closely related P4-ATPases, ATP11A and ATP11C, act as major phospholipid flippases in the plasma membrane of mammalian cells, with strict substrate specificity for phosphatidylserine (PS) and phosphatidylethanolamine (PE), but not for phosphatidylcholine (PC), thereby contributing to the asymmetric distribution of PS and PE across bilayers. A previously reported disease-associated Q84E mutation in ATP11A confers the ability to flip PC, implicating the involvement of this conserved residue in substrate specificity. We performed cryo-EM analysis for the equivalent mutant Q79E of ATP11C to address the structural basis for its unusual substrate specificity. Measurement of ATPase activity revealed that the ATP11C Q79E mutant retained PS-dependent activity, whilst gaining robust PC-dependent activity, indicative of expanded substrate specificity, consistent with reported properties in ATP11A Q84E. The cryo-EM structure of ATP11C Q79E mutant in the PC-occluded E2-P state revealed a PC molecule in a reshaped binding pocket. Due to the Q79E mutation and associated conformational changes in its surrounding residues, including Ser91and Asn352, the binding pocket has additional space to accommodate the bulky choline headgroup. Our results provide structural and functional insights into how a single point mutation can alter substrate specificity in a P4-ATPase.
履歴
登録2025年7月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月26日-
マップ公開2025年11月26日-
更新2025年11月26日-
現状2025年11月26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_65258.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_65258.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 347.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.75 Å/pix.
x 450 pix.
= 338.4 Å		0.75 Å/pix.
x 450 pix.
= 338.4 Å		0.75 Å/pix.
x 450 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: 0.752 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: 0.1
最小 - 最大-0.41737482 - 0.63153416
平均 (標準偏差)-0.00047010602 (±0.012929844)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ450450450
Spacing450450450
セルA=B=C: 338.4 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_65258_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_65258_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 : ATP11C Q79A-CDC50A lipid flippase complex

全体名称: ATP11C Q79A-CDC50A lipid flippase complex
要素
  • 複合体: ATP11C Q79A-CDC50A lipid flippase complex
    • タンパク質・ペプチド: Phospholipid-transporting ATPase IG
    • タンパク質・ペプチド: Cell cycle control protein 50A
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION
  • 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: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: water

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超分子 #1: ATP11C Q79A-CDC50A lipid flippase complex

超分子名称: ATP11C Q79A-CDC50A lipid flippase 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)
分子量理論値: 170 kDa/nm

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分子 #1: Phospholipid-transporting ATPase IG

分子名称: Phospholipid-transporting ATPase IG / 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: 124.403617 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: RFCAGEEKRV GTRTVFVGNH PVSETEAYIA QRFCDNRIVS SKYTLWNFLP KNLFEQFRRI ANFYFLIIFL VQVTVDTPTS PVTSGLPLF FVITVTAIKQ GYEDWLRHRA DNEVNKSTVY IIENAKRVRK ESEKIKVGDV VEVQADETFP CDLILLSSCT T DGTCYVTT ...文字列:
RFCAGEEKRV GTRTVFVGNH PVSETEAYIA QRFCDNRIVS SKYTLWNFLP KNLFEQFRRI ANFYFLIIFL VQVTVDTPTS PVTSGLPLF FVITVTAIKQ GYEDWLRHRA DNEVNKSTVY IIENAKRVRK ESEKIKVGDV VEVQADETFP CDLILLSSCT T DGTCYVTT ASLDGESNCK THYAVRDTIA LCTAESIDTL RAAIECEQPQ PDLYKFVGRI NIYSNSLEAV ARSLGPENLL LK GATLKNT EKIYGVAVYT GMETKMALNY QGKSQKRSAV EKSINAFLIV YLFILLTKAA VCTTLKYVWQ STPYNDEPWY NQK TQKERE TLKVLKMFTD FLSFMVLFNF IIPVSMYVTV EMQKFLGSFF ISWDKDFYDE EINEGALVNT SDLNEELGQV DYVF TDKTG TLTENSMEFI ECCIDGHKYK GVTQEVDGLS QTDGTLTYFD KVDKNREELF LRALCLCHTV EIKTNDAVDG ATESA ELTY ISSSPDEIAL VKGAKRYGFT FLGNRNGYMR VENQRKEIEE YELLHTLNFD AVRRRMSVIV KTQEGDILLF CKGADS AVF PRVQNHEIEL TKVHVERNAM DGYRTLCVAF KEIAPDDYER INRQLIEAKM ALQDREEKME KVFDDIETNM NLIGATA VE DKLQDQAAET IEALHAAGLK VWVLTGDKME TAKSTCYACR LFQTNTELLE LTTKTIEESE RKEDRLHELL IEYRKKLL H EFPKSTRSFK KAWTEHQEYG LIIDGSTLSL ILNSSQDSSS NNYKSIFLQI CMKCTAVLCC RMAPLQKAQI VRMVKNLKG SPITLSIGDG ANDVSMILES HVGIGIKGKE GRQAARNSDY SVPKFKHLKK LLLAHGHLYY VRIAHLVQYF FYKNLCFILP QFLYQFFCG FSQQPLYDAA YLTMYNICFT SLPILAYSLL EQHINIDTLT SDPRLYMKIS GNAMLQLGPF LYWTFLAAFE G TVFFFGTY FLFQTASLEE NGKVYGNWTF GTIVFTVLVF TVTLKLALDT RFWTWINHFV IWGSLAFYVF FSFFWGGIIW PF LKQQRMY FVFAQMLSSV STWLAIILLI FISLFPEILL IVLKNVR

UniProtKB: Phospholipid-transporting ATPase IG

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分子 #2: Cell cycle control protein 50A

分子名称: Cell cycle control protein 50A / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 40.900801 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MAMNYNAKDE VDGGPPCAPG GTAKTRRPDN TAFKQQRLPA WQPILTAGTV LPIFFIIGLI FIPIGIGIFV TSNNIREIEI DYTGTEPSS PCNKCLSPDV TPCFCTINFT LEKSFEGNVF MYYGLSNFYQ NHRRYVKSRD DSQLNGDSSA LLNPSKECEP Y RRNEDKPI ...文字列:
MAMNYNAKDE VDGGPPCAPG GTAKTRRPDN TAFKQQRLPA WQPILTAGTV LPIFFIIGLI FIPIGIGIFV TSNNIREIEI DYTGTEPSS PCNKCLSPDV TPCFCTINFT LEKSFEGNVF MYYGLSNFYQ NHRRYVKSRD DSQLNGDSSA LLNPSKECEP Y RRNEDKPI APCGAIMNSM FNDTLELFLI GQDSYPIPIA LKKKGIAWWT DKNVKFRNPP GGDNLEERFK GTTKPVNWLK PV YMLDSDP DNNGFINEDF IVWMRTAALP TFRKLYRLIE RKSDLHPTLP AGRYWLNVTY NYPVHYFDGR KRMILSTISW MGG KNPFLG IAYIAVGSIS FLLGVVLLVI NHKYRNSSNT ADITI

UniProtKB: Cell cycle control protein 50A

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分子 #4: TETRAFLUOROALUMINATE ION

分子名称: TETRAFLUOROALUMINATE ION / タイプ: ligand / ID: 4 / 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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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: 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: 6 / 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 #7: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 3 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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分子 #8: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 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6 mg/mL
緩衝液pH: 6.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER/RHODIUM / メッシュ: 200 / 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 / 前処理 - 時間: 120 sec.
詳細: Glow discharge was performed on both sides of the grid
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL CRYO ARM 300
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: In-column Omega Filter
エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
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: 7350 / 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
電子光学系倍率（補正後）: 60000 / 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）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: JEOL CRYOSPECPORTER / ホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

詳細Images were collected using CDS mode
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab initio reconstruction using cryoSPARC
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4) / 使用した粒子像数: 84218
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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