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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8afa | ||||||
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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 | ||||||
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
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 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 / 年: 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 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 8afa.cif.gz | 227.7 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8afa.ent.gz | 181.9 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8afa.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 8afa_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8afa_full_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8afa_validation.xml.gz | 45 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8afa_validation.cif.gz | 66.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/af/8afa ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/af/8afa | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 15393MC 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 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
実験データセット #1 | データ参照: 10.1038/ncomms13420 / データの種類: diffraction image data / Metadata reference: 10.1038/ncomms13420 |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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非結晶学的対称性 (NCS) | NCSドメイン:
NCSドメイン領域:
NCS oper:
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-要素
#1: タンパク質 | 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) 株: 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 | 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
-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 |
-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 | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 1.39 MDa / 実験値: YES | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Thermococcus kodakarensis (古細菌) / 株: 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 |
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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 % |
-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: 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 |
-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 | ||||||||||||||||||||||||
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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 |
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Refine LS restraints NCS |
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