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- PDB-8afa: Cryo-EM structure of a substrate-bound glutamate transporter homo... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8afa
タイトルCryo-EM structure of a substrate-bound glutamate transporter homologue GltTk encapsulated within a nanodisc
要素Proton/glutamate symporter, SDF family
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Glutamate / transporter / mutant / nanodisc
機能・相同性
機能・相同性情報


carboxylic acid transport / symporter activity / membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium:dicarboxylate symporter / Sodium:dicarboxylate symporter, conserved site / Sodium:dicarboxylate symporter superfamily / Sodium:dicarboxylate symporter family / Sodium:dicarboxylate symporter family signature 1.
類似検索 - ドメイン・相同性
ASPARTIC ACID / Proton/glutamate symporter, SDF family
類似検索 - 構成要素
生物種Thermococcus kodakarensis (古細菌)
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: 3.25 Å
データ登録者Whittaker, J.J. / Guskov, A.
資金援助 オランダ, 1件
組織認可番号
Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO) オランダ
引用
ジャーナル: Nat Commun / : 2023
タイトル: Mutation in glutamate transporter homologue GltTk provides insights into pathologic mechanism of episodic ataxia 6.
著者: Emanuela Colucci / Zaid R Anshari / Miyer F Patiño-Ruiz / Mariia Nemchinova / Jacob Whittaker / Dirk J Slotboom / Albert Guskov /
要旨: Episodic ataxias (EAs) are rare neurological conditions affecting the nervous system and typically leading to motor impairment. EA6 is linked to the mutation of a highly conserved proline into an ...Episodic ataxias (EAs) are rare neurological conditions affecting the nervous system and typically leading to motor impairment. EA6 is linked to the mutation of a highly conserved proline into an arginine in the glutamate transporter EAAT1. In vitro studies showed that this mutation leads to a reduction in the substrates transport and an increase in the anion conductance. It was hypothesised that the structural basis of these opposed functional effects might be the straightening of transmembrane helix 5, which is kinked in the wild-type protein. In this study, we present the functional and structural implications of the mutation P208R in the archaeal homologue of glutamate transporters Glt. We show that also in Glt the P208R mutation leads to reduced aspartate transport activity and increased anion conductance, however a cryo-EM structure reveals that the kink is preserved. The arginine side chain of the mutant points towards the lipidic environment, where it may engage in interactions with the phospholipids, thereby potentially interfering with the transport cycle and contributing to stabilisation of an anion conducting state.
#1: ジャーナル: Nat Commun / : 2020
タイトル: Structural ensemble of a glutamate transporter homologue in lipid nanodisc environment.
著者: Valentina Arkhipova / Albert Guskov / Dirk J Slotboom /
要旨: Glutamate transporters are cation-coupled secondary active membrane transporters that clear the neurotransmitter L-glutamate from the synaptic cleft. These transporters are homotrimers, with each ...Glutamate transporters are cation-coupled secondary active membrane transporters that clear the neurotransmitter L-glutamate from the synaptic cleft. These transporters are homotrimers, with each protomer functioning independently by an elevator-type mechanism, in which a mobile transport domain alternates between inward- and outward-oriented states. Using single-particle cryo-EM we have determined five structures of the glutamate transporter homologue Glt, a Na- L-aspartate symporter, embedded in lipid nanodiscs. Dependent on the substrate concentrations used, the protomers of the trimer adopt a variety of asymmetrical conformations, consistent with the independent movement. Six of the 15 resolved protomers are in a hitherto elusive state of the transport cycle in which the inward-facing transporters are loaded with Na ions. These structures explain how substrate-leakage is prevented - a strict requirement for coupled transport. The belt protein of the lipid nanodiscs bends around the inward oriented protomers, suggesting that membrane deformations occur during transport.
履歴
登録2022年7月16日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年4月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年4月12日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22024年7月24日Group: Data collection / Data processing / Experimental preparation
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_reconstruction / em_admin / em_image_recording / em_image_scans / em_imaging / em_sample_support / em_specimen / em_vitrification
Item: _em_3d_reconstruction.num_particles / _em_3d_reconstruction.resolution ..._em_3d_reconstruction.num_particles / _em_3d_reconstruction.resolution / _em_3d_reconstruction.resolution_method / _em_admin.last_update / _em_image_recording.film_or_detector_model / _em_image_scans.scanner_model / _em_imaging.illumination_mode / _em_imaging.microscope_model / _em_sample_support.grid_mesh_size / _em_sample_support.grid_type / _em_specimen.concentration / _em_specimen.vitrification_applied

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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: Proton/glutamate symporter, SDF family
B: Proton/glutamate symporter, SDF family
C: Proton/glutamate symporter, SDF family
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)140,6366
ポリマ-140,2363
非ポリマー3993
00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作
identity operation1_5551
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1(chain "C" and (resid 16 through 114 or resid 129 through 430 or resid 501))
d_2ens_1(chain "B" and (resid 16 through 114 or resid 129 through 430 or resid 501))
d_3ens_1(chain "A" and (resid 16 through 114 or resid 129 through 430 or resid 501))

NCSドメイン領域:
Dom-IDComponent-IDEns-IDBeg label comp-IDEnd label comp-IDLabel asym-IDLabel seq-ID
d_11ens_1TRPASNA16 - 114
d_12ens_1PROSERA129 - 430
d_13ens_1ASPASPD501
d_21ens_1TRPASNB16 - 114
d_22ens_1PROSERB129 - 430
d_23ens_1ASPASPE501
d_31ens_1TRPASNC16 - 114
d_32ens_1PROSERC129 - 430
d_33ens_1ASPASPF - B501

NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(-0.504846269496, 0.863200726, -0.0038406782544), (-0.863208699805, -0.504835823899, 0.0033958046143), (0.000992349037528, 0.00502966617382, 0.999986858764)69.0970070346, 253.046168105, -0.736793879705
2given(-0.493140954074, -0.869915712403, 0.00765850699869), (0.869948759892, -0.493132341861, 0.00310621503735), (0.00107451222433, 0.00819431051322, 0.999965848766)252.055547024, 66.3017991837, -1.13176387129

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要素

#1: タンパク質 Proton/glutamate symporter, SDF family


分子量: 46745.441 Da / 分子数: 3 / 変異: P208R / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Mutant P208R
由来: (組換発現) Thermococcus kodakarensis (古細菌)
: ATCC BAA-918 / JCM 12380 / KOD1 / Cell: E.coli / 遺伝子: TK0986 / 発現宿主: Thermococcus kodakarensis (古細菌) / 参照: UniProt: Q5JID0
#2: 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: 3 / 由来タイプ: 合成 / : C4H7NO4
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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: Glutamate transporter homologue GltTK in a lipid nanodisc environment bound with L-aspartate ligands
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量: 1.39 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Thermococcus kodakarensis (古細菌) / : BL21(DE3)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
150 mMtris(hydroxymethyl)aminomethaneC4H11NO31
2300 mMpotassium chlorideNaCl1
30.01 mMDecyl maltosideC22H44O111
試料濃度: 1.5 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: 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
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 5000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1000 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)
画像スキャンScanner model: OTHER

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C3 (3回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.25 Å / 解像度の算出法: OTHER / 粒子像の数: 4576 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 50.94 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0089167
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.5912464
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d2.6841280
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0351561
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0051523
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2BELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000706929875033
ens_1d_3CELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.00070596921835

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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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