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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7sk2 | ||||||
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タイトル | Human wildtype GABA reuptake transporter 1 in complex with tiagabine, inward-open conformation | ||||||
![]() | Sodium- and chloride-dependent GABA transporter 1 | ||||||
![]() | MEMBRANE PROTEIN / Neurotransmitter transporter | ||||||
機能・相同性 | ![]() gamma-aminobutyric acid reuptake / Reuptake of GABA / gamma-aminobutyric acid:sodium:chloride symporter activity / sodium:chloride symporter activity / gamma-aminobutyric acid transmembrane transporter activity / gamma-aminobutyric acid import / inorganic anion import across plasma membrane / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / positive regulation of gamma-aminobutyric acid secretion / response to sucrose ...gamma-aminobutyric acid reuptake / Reuptake of GABA / gamma-aminobutyric acid:sodium:chloride symporter activity / sodium:chloride symporter activity / gamma-aminobutyric acid transmembrane transporter activity / gamma-aminobutyric acid import / inorganic anion import across plasma membrane / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / positive regulation of gamma-aminobutyric acid secretion / response to sucrose / response to purine-containing compound / Na+/Cl- dependent neurotransmitter transporters / sodium ion import across plasma membrane / amino acid transport / associative learning / transport across blood-brain barrier / sodium ion transmembrane transport / : / GABA-ergic synapse / chloride transmembrane transport / response to cocaine / response to lead ion / synapse organization / response to toxic substance / memory / response to calcium ion / response to estradiol / presynaptic membrane / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / axon / neuronal cell body / cell surface / identical protein binding / membrane / metal ion binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | ![]() | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.82 Å | ||||||
![]() | Gati, C. / Motiwala, Z. / Aduri, N.G. / Shaye, H. / Han, G.W. / Cherezov, V. | ||||||
資金援助 | 1件
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![]() | ![]() タイトル: Structural basis of GABA reuptake inhibition. 著者: Zenia Motiwala / Nanda Gowtham Aduri / Hamidreza Shaye / Gye Won Han / Jordy Homing Lam / Vsevolod Katritch / Vadim Cherezov / Cornelius Gati / ![]() 要旨: γ-Aminobutyric acid (GABA) transporter 1 (GAT1) regulates neuronal excitation of the central nervous system by clearing the synaptic cleft of the inhibitory neurotransmitter GABA upon its release ...γ-Aminobutyric acid (GABA) transporter 1 (GAT1) regulates neuronal excitation of the central nervous system by clearing the synaptic cleft of the inhibitory neurotransmitter GABA upon its release from synaptic vesicles. Elevating the levels of GABA in the synaptic cleft, by inhibiting GABA reuptake transporters, is an established strategy to treat neurological disorders, such as epilepsy. Here we determined the cryo-electron microscopy structure of full-length, wild-type human GAT1 in complex with its clinically used inhibitor tiagabine, with an ordered part of only 60 kDa. Our structure reveals that tiagabine locks GAT1 in the inward-open conformation, by blocking the intracellular gate of the GABA release pathway, and thus suppresses neurotransmitter uptake. Our results provide insights into the mixed-type inhibition of GAT1 by tiagabine, which is an important anticonvulsant medication. Its pharmacodynamic profile, confirmed by our experimental data, suggests initial binding of tiagabine to the substrate-binding site in the outward-open conformation, whereas our structure presents the drug stalling the transporter in the inward-open conformation, consistent with a two-step mechanism of inhibition. The presented structure of GAT1 gives crucial insights into the biology and pharmacology of this important neurotransmitter transporter and provides blueprints for the rational design of neuromodulators, as well as moving the boundaries of what is considered possible in single-particle cryo-electron microscopy of challenging membrane proteins. | ||||||
履歴 |
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構造の表示
構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 101.7 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 78.2 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 843.1 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 847.5 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 22.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 31.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 25170MC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
#1: タンパク質 | 分子量: 64886.793 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() 発現宿主: ![]() ![]() 参照: UniProt: P30531 |
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#2: 化合物 | ChemComp-TGI / |
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
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試料調製
構成要素 | 名称: GAT-1 in complex with tiagabine / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 67 kDa/nm / 実験値: YES | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: ![]() | ||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 18 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | ||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3 | ||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 298 K |
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電子顕微鏡撮影
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(補正後): 105000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 25000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 10000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 電子線照射量: 60 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 39572 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV |
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解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.18_3861: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.82 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 135297 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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