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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7vpj | ||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the human ATP13A2 (E1P-ADP state) | ||||||||||||
![]() | Polyamine-transporting ATPase 13A2 | ||||||||||||
![]() | MEMBRANE PROTEIN / ATP13A2 / PARK9 / P-type ATPase | ||||||||||||
機能・相同性 | ![]() ABC-type polyamine transporter activity / polyamine transmembrane transport / spermine transmembrane transport / peptidyl-aspartic acid autophosphorylation / regulation of ubiquitin-specific protease activity / polyamine transmembrane transporter activity / regulation of autophagosome size / P-type ion transporter activity / extracellular exosome biogenesis / regulation of chaperone-mediated autophagy ...ABC-type polyamine transporter activity / polyamine transmembrane transport / spermine transmembrane transport / peptidyl-aspartic acid autophosphorylation / regulation of ubiquitin-specific protease activity / polyamine transmembrane transporter activity / regulation of autophagosome size / P-type ion transporter activity / extracellular exosome biogenesis / regulation of chaperone-mediated autophagy / negative regulation of lysosomal protein catabolic process / regulation of autophagy of mitochondrion / regulation of lysosomal protein catabolic process / intracellular monoatomic cation homeostasis / autophagosome-lysosome fusion / autophagosome organization / protein localization to lysosome / phosphatidic acid binding / multivesicular body membrane / positive regulation of exosomal secretion / ATPase-coupled monoatomic cation transmembrane transporter activity / lipid homeostasis / intracellular zinc ion homeostasis / regulation of protein localization to nucleus / トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う / cupric ion binding / regulation of endopeptidase activity / regulation of mitochondrion organization / phosphatidylinositol-3,5-bisphosphate binding / cellular response to zinc ion / lysosomal transport / regulation of intracellular protein transport / Ion transport by P-type ATPases / autophagosome membrane / autophagosome / cellular response to manganese ion / regulation of macroautophagy / regulation of neuron apoptotic process / transport vesicle / monoatomic ion transmembrane transport / multivesicular body / lysosomal lumen / positive regulation of protein secretion / transmembrane transport / autophagy / intracellular calcium ion homeostasis / late endosome / late endosome membrane / manganese ion binding / cellular response to oxidative stress / intracellular iron ion homeostasis / protein autophosphorylation / vesicle / lysosome / neuron projection / lysosomal membrane / neuronal cell body / positive regulation of gene expression / ATP hydrolysis activity / zinc ion binding / ATP binding / 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: 3.54 Å | ||||||||||||
![]() | Tomita, A. / Yamashita, K. / Nishizawa, T. / Nureki, O. | ||||||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Cryo-EM reveals mechanistic insights into lipid-facilitated polyamine export by human ATP13A2. 著者: Atsuhiro Tomita / Takashi Daiho / Tsukasa Kusakizako / Keitaro Yamashita / Satoshi Ogasawara / Takeshi Murata / Tomohiro Nishizawa / Osamu Nureki / ![]() ![]() 要旨: The cytoplasmic polyamine maintains cellular homeostasis by chelating toxic metal cations, regulating transcriptional activity, and protecting DNA. ATP13A2 was identified as a lysosomal polyamine ...The cytoplasmic polyamine maintains cellular homeostasis by chelating toxic metal cations, regulating transcriptional activity, and protecting DNA. ATP13A2 was identified as a lysosomal polyamine exporter responsible for polyamine release into the cytosol, and its dysfunction is associated with Alzheimer's disease and other neural degradation diseases. ATP13A2 belongs to the P5 subfamily of the P-type ATPase family, but its mechanisms remain unknown. Here, we report the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of human ATP13A2 under four different conditions, revealing the structural coupling between the polyamine binding and the dephosphorylation. Polyamine is bound at the luminal tunnel and recognized through numerous electrostatic and π-cation interactions, explaining its broad specificity. The unique N-terminal domain is anchored to the lipid membrane to stabilize the E2P conformation, thereby accelerating the E1P-to-E2P transition. These findings reveal the distinct mechanism of P5B ATPases, thereby paving the way for neuroprotective therapy by activating ATP13A2. | ||||||||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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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 | ![]() | 199.7 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 156.6 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 32067MC ![]() 7vpiC ![]() 7vpkC ![]() 7vplC 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 | |
電子顕微鏡画像生データ | ![]() Data #1: Unaligned movies for E1-ATP state [micrographs - multiframe] Data #2: Unaligned movies for E1P-ADP state [micrographs - multiframe] Data #3: Unaligned movies for SPM-bound E2P state [micrographs - multiframe] Data #4: Unaligned movies for SPM-bound E2Pi state [micrographs - multiframe]) |
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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: 129313.391 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() 参照: UniProt: Q9NQ11, トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う |
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#2: 化合物 | ChemComp-MG / |
#3: 化合物 | ChemComp-ADP / |
#4: 糖 | ChemComp-NAG / |
#5: 化合物 | ChemComp-ALF / |
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: ATP13A2 / タイプ: COMPLEX / 詳細: Human ATP13A2 in complex with AlF-ADP / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT |
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分子量 | 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: ![]() |
由来(組換発現) | 生物種: ![]() |
緩衝液 | pH: 8 |
試料 | 濃度: 10 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: COPPER/RHODIUM / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3 |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % |
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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 |
撮影 | 電子線照射量: 50 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) |
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解析
ソフトウェア | 名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0267 / 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: 3.54 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 3303 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: RECIPROCAL | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | 解像度: 3.5→142.67 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.897 / SU B: 39.165 / SU ML: 0.606 / ESU R: 0.952 立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES 詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
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溶媒の処理 | 溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | Biso mean: 231.424 Å2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化ステップ | サイクル: 1 / 合計: 7390 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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