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- PDB-7awm: Structure of the thermostabilized EAAT1 cryst mutant in complex w... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7awm
タイトルStructure of the thermostabilized EAAT1 cryst mutant in complex with L-ASP, three sodium ions and the allosteric inhibitor UCPH101
要素Excitatory amino acid transporter 1,Neutral amino acid transporter B(0),Excitatory amino acid transporter 1
キーワードMEMBRANE PROTEIN / EXCITATORY AMINO ACID TRANSPORTER 1 / HUMAN GLUTAMATE TRANSPORTER / SLC1A3 / allosteric inhibitor UCPH101
機能・相同性
機能・相同性情報


Defective SLC1A3 causes episodic ataxia 6 (EA6) / membrane protein complex / neurotransmitter uptake / cranial nerve development / Astrocytic Glutamate-Glutamine Uptake And Metabolism / cell morphogenesis involved in neuron differentiation / glutamine secretion / gamma-aminobutyric acid biosynthetic process / L-glutamine import across plasma membrane / L-glutamine transmembrane transporter activity ...Defective SLC1A3 causes episodic ataxia 6 (EA6) / membrane protein complex / neurotransmitter uptake / cranial nerve development / Astrocytic Glutamate-Glutamine Uptake And Metabolism / cell morphogenesis involved in neuron differentiation / glutamine secretion / gamma-aminobutyric acid biosynthetic process / L-glutamine import across plasma membrane / L-glutamine transmembrane transporter activity / glutamine transport / L-serine transmembrane transporter activity / high-affinity L-glutamate transmembrane transporter activity / glutamate:sodium symporter activity / L-glutamate import / Transport of inorganic cations/anions and amino acids/oligopeptides / L-glutamate transmembrane transporter activity / L-glutamate transmembrane transport / D-aspartate import across plasma membrane / ligand-gated channel activity / neutral amino acid transport / L-aspartate transmembrane transporter activity / L-aspartate import across plasma membrane / Glutamate Neurotransmitter Release Cycle / auditory behavior / neutral L-amino acid transmembrane transporter activity / L-glutamate import across plasma membrane / amino acid transmembrane transporter activity / Amino acid transport across the plasma membrane / symporter activity / transepithelial transport / intracellular sodium ion homeostasis / cellular response to cocaine / antiporter activity / glutamate binding / neurotransmitter transport / amino acid transport / protein homotrimerization / RHOJ GTPase cycle / RHOQ GTPase cycle / RHOH GTPase cycle / neuromuscular process controlling balance / response to light stimulus / RAC3 GTPase cycle / positive regulation of synaptic transmission / transport across blood-brain barrier / monoatomic ion transport / potassium ion transmembrane transport / RAC1 GTPase cycle / chloride transmembrane transport / erythrocyte differentiation / basal plasma membrane / sensory perception of sound / response to wounding / centriolar satellite / melanosome / signaling receptor activity / virus receptor activity / cytoplasmic vesicle / chemical synaptic transmission / neuron projection / ciliary basal body / response to xenobiotic stimulus / response to antibiotic / neuronal cell body / synapse / perinuclear region of cytoplasm / cell surface / extracellular exosome / metal ion binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Proton glutamate symport protein / Sodium:dicarboxylate symporter / : / Sodium:dicarboxylate symporter family signature 2. / Sodium:dicarboxylate symporter / Sodium:dicarboxylate symporter, conserved site / Sodium:dicarboxylate symporter superfamily / Sodium:dicarboxylate symporter family / Sodium:dicarboxylate symporter family signature 1. / Orthogonal Bundle / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-6Z6 / ASPARTIC ACID / : / Excitatory amino acid transporter 1 / Neutral amino acid transporter B(0)
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 3.25 Å
データ登録者Canul-Tec, J.C. / Legrand, P. / Reyes, N.
資金援助 フランス, 1件
組織認可番号国
European Research Council (ERC)309657 フランス
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2022
タイトル: The ion-coupling mechanism of human excitatory amino acid transporters.
著者: Juan C Canul-Tec / Anand Kumar / Jonathan Dhenin / Reda Assal / Pierre Legrand / Martial Rey / Julia Chamot-Rooke / Nicolas Reyes /
要旨: Excitatory amino acid transporters (EAATs) maintain glutamate gradients in the brain essential for neurotransmission and to prevent neuronal death. They use ionic gradients as energy source and co- ...Excitatory amino acid transporters (EAATs) maintain glutamate gradients in the brain essential for neurotransmission and to prevent neuronal death. They use ionic gradients as energy source and co-transport transmitter into the cytoplasm with Na and H , while counter-transporting K to re-initiate the transport cycle. However, the molecular mechanisms underlying ion-coupled transport remain incompletely understood. Here, we present 3D X-ray crystallographic and cryo-EM structures, as well as thermodynamic analysis of human EAAT1 in different ion bound conformations, including elusive counter-transport ion bound states. Binding energies of Na and H , and unexpectedly Ca , are coupled to neurotransmitter binding. Ca competes for a conserved Na site, suggesting a regulatory role for Ca in glutamate transport at the synapse, while H binds to a conserved glutamate residue stabilizing substrate occlusion. The counter-transported ion binding site overlaps with that of glutamate, revealing the K -based mechanism to exclude the transmitter during the transport cycle and to prevent its neurotoxic release on the extracellular side.
履歴
登録2020年11月8日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年10月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年12月1日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22022年1月12日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32022年1月19日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.42024年1月31日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_initial_refinement_model

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Excitatory amino acid transporter 1,Neutral amino acid transporter B(0),Excitatory amino acid transporter 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)57,2747
ポリマ－56,5121
非ポリマー7626
水00
1
A: Excitatory amino acid transporter 1,Neutral amino acid transporter B(0),Excitatory amino acid transporter 1
ヘテロ分子

A: Excitatory amino acid transporter 1,Neutral amino acid transporter B(0),Excitatory amino acid transporter 1
ヘテロ分子

A: Excitatory amino acid transporter 1,Neutral amino acid transporter B(0),Excitatory amino acid transporter 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)171,82321
ポリマ－169,5373
非ポリマー2,28618
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation2_565-y,x-y+1,z1
crystal symmetry operation3_455-x+y-1,-x,z1
Buried area9220 Å2
ΔGint-156 kcal/mol
Surface area52430 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)122.882, 122.882, 90.032
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 120.000
Int Tables number173
Space group name H-MP63

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要素

#1: タンパク質 Excitatory amino acid transporter 1,Neutral amino acid transporter B(0),Excitatory amino acid transporter 1 / Sodium-dependent glutamate/aspartate transporter 1 / GLAST-1 / Solute carrier family 1 member 3 / ...Sodium-dependent glutamate/aspartate transporter 1 / GLAST-1 / Solute carrier family 1 member 3 / ATB(0) / Baboon M7 virus receptor / RD114/simian type D retrovirus receptor / Sodium-dependent neutral amino acid transporter type 2 / Solute carrier family 1 member 5 / Sodium-dependent glutamate/aspartate transporter 1 / GLAST-1 / Solute carrier family 1 member 3


分子量: 56512.379 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: SLC1A3, EAAT1, GLAST, GLAST1, SLC1A5, ASCT2, M7V1, RDR, RDRC
プラスミド: pcDNA3.1 / Cell (発現宿主): embrionic / 細胞株 (発現宿主): HEK-293F / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 組織 (発現宿主): embrionic kidney / 参照: UniProt: P43003, UniProt: Q15758
#2: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na
#3: 化合物 ChemComp-ASP / ASPARTIC ACID / アスパラギン酸


タイプ: L-peptide linking / 分子量: 133.103 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C4H7NO4
#4: 化合物 ChemComp-6Z6 / 2-Amino-5,6,7,8-tetrahydro-4-(4-methoxyphenyl)-7-(naphthalen-1-yl)-5-oxo-4H-chromene-3-carbonitrile


分子量: 422.475 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H22N2O3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-BA / BARIUM ION / バリウムジカチオン


分子量: 137.327 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ba
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 3.47 Å3/Da / 溶媒含有率: 64.58 %
結晶化温度: 277 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法 / pH: 8.2
詳細: 28% PEG400, 100mM Tris pH 8.2, 50 mM Calcium chloride, 50 mM Barium chloride
PH範囲: 8-8.4

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: SOLEIL / ビームライン: PROXIMA 1 / 波長: 0.979 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 6M / 検出器: PIXEL / 日付: 2016年9月23日
放射モノクロメーター: Channel cut monochromator / プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.979 Å / 相対比: 1
反射解像度: 3.25→45.81 Å / Num. obs: 12293 / % possible obs: 99.8 % / 冗長度: 13.5 % / Biso Wilson estimate: 145 Å2 / CC1/2: 0.998 / Rmerge(I) obs: 0.146 / Rpim(I) all: 0.042 / Rrim(I) all: 0.152 / Net I/σ(I): 8.8 / Num. measured all: 166319
反射 シェル

Diffraction-ID: 1

解像度 (Å)冗長度 (%)Rmerge(I) obsNum. measured allNum. unique obsCC1/2Rpim(I) allRrim(I) allNet I/σ(I) obs% possible all
3.25-3.3312.57.927111298870.1752.2828.2640.498.1
14.53-45.8110.80.0716141500.9980.0240.07434.896.5

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位相決定

位相決定手法: 分子置換
Phasing MRModel details: Phaser MODE: MR_AUTO
最高解像度最低解像度
Rotation3.25 Å45.02 Å
Translation3.25 Å45.02 Å

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
BUSTER2.10.3精密化
XDSJune 31, 2020 Built=20200417データ削減
Aimless0.5.32データスケーリング
PHASER2.7.17位相決定
PDB_EXTRACT3.27データ抽出
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 5LLM

5llm


解像度: 3.25→23.31 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.912 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.894 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 0 / SU Rfree Blow DPI: 0.458
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.238 440 4.55 %RANDOM
Rwork0.219 ---
obs0.22 9675 78.9 %-
原子変位パラメータBiso max: 265.43 Å2 / Biso mean: 135.42 Å2 / Biso min: 75.45 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-4.682 Å20 Å20 Å2
2--4.682 Å20 Å2
3----9.3641 Å2
Refine analyzeLuzzati coordinate error obs: 0.48 Å
精密化ステップサイクル: final / 解像度: 3.25→23.31 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数3135 0 45 0 3180
Biso mean--113.18 --
残基数----412
拘束条件
Refine-IDタイプ数Restraint functionWeightDev ideal
X-RAY DIFFRACTIONt_dihedral_angle_d1110SINUSOIDAL2
X-RAY DIFFRACTIONt_trig_c_planes56HARMONIC2
X-RAY DIFFRACTIONt_gen_planes493HARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_it3227HARMONIC20
X-RAY DIFFRACTIONt_nbd2SEMIHARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_improper_torsion
X-RAY DIFFRACTIONt_pseud_angle
X-RAY DIFFRACTIONt_chiral_improper_torsion448SEMIHARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_sum_occupancies
X-RAY DIFFRACTIONt_utility_distance
X-RAY DIFFRACTIONt_utility_angle
X-RAY DIFFRACTIONt_utility_torsion
X-RAY DIFFRACTIONt_ideal_dist_contact4022SEMIHARMONIC4
X-RAY DIFFRACTIONt_bond_d3227HARMONIC20.01
X-RAY DIFFRACTIONt_angle_deg4382HARMONIC21.17
X-RAY DIFFRACTIONt_omega_torsion2.19
X-RAY DIFFRACTIONt_other_torsion22.47
LS精密化 シェル解像度: 3.25→3.63 Å / Rfactor Rfree error: 0 / Total num. of bins used: 5
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2183 56 4.58 %
Rwork0.2169 1166 -
all0.217 1222 -
obs--35.23 %
精密化 TLS手法: refined / Origin x: -36.0755 Å / Origin y: 30.1168 Å / Origin z: 4.5558 Å
111213212223313233
T-0.2676 Å20.1246 Å2-0.002 Å2-0.1714 Å20.0733 Å2---0.39 Å2
L2.4757 °2-0.0831 °2-0.0382 °2-1.7581 °2-0.0988 °2--3.5616 °2
S-0.0792 Å °-0.1292 Å °-0.298 Å °0.0956 Å °-0.0713 Å °-0.5971 Å °0.4311 Å °1.2529 Å °0.1505 Å °
精密化 TLSグループSelection details: { A|* }

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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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