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万見
- PDB-8et7: Cryo-EM structure of the organic cation transporter 1 in complex ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8et7
タイトルCryo-EM structure of the organic cation transporter 1 in complex with diphenhydramine
要素OCT1
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Organic cation / transport / membrane protein
機能・相同性N-[2-(BENZHYDRYLOXY)ETHYL]-N,N-DIMETHYLAMINE
機能・相同性情報
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.77 Å
データ登録者Suo, Y. / Wright, N.J. / Lee, S.-Y.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM137421 米国
引用
ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Molecular basis of polyspecific drug and xenobiotic recognition by OCT1 and OCT2.
著者: Yang Suo / Nicholas J Wright / Hugo Guterres / Justin G Fedor / Kevin John Butay / Mario J Borgnia / Wonpil Im / Seok-Yong Lee /
要旨: A wide range of endogenous and xenobiotic organic ions require facilitated transport systems to cross the plasma membrane for their disposition. In mammals, organic cation transporter (OCT) subtypes ...A wide range of endogenous and xenobiotic organic ions require facilitated transport systems to cross the plasma membrane for their disposition. In mammals, organic cation transporter (OCT) subtypes 1 and 2 (OCT1 and OCT2, also known as SLC22A1 and SLC22A2, respectively) are polyspecific transporters responsible for the uptake and clearance of structurally diverse cationic compounds in the liver and kidneys, respectively. Notably, it is well established that human OCT1 and OCT2 play central roles in the pharmacokinetics and drug-drug interactions of many prescription medications, including metformin. Despite their importance, the basis of polyspecific cationic drug recognition and the alternating access mechanism for OCTs have remained a mystery. Here we present four cryo-electron microscopy structures of apo, substrate-bound and drug-bound OCT1 and OCT2 consensus variants, in outward-facing and outward-occluded states. Together with functional experiments, in silico docking and molecular dynamics simulations, these structures uncover general principles of organic cation recognition by OCTs and provide insights into extracellular gate occlusion. Our findings set the stage for a comprehensive structure-based understanding of OCT-mediated drug-drug interactions, which will prove critical in the preclinical evaluation of emerging therapeutics.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2023
タイトル: Molecular basis of polyspecific drug binding and transport by OCT1 and OCT2.
著者: Yang Suo / Nicholas J Wright / Hugo Guterres / Justin G Fedor / Kevin John Butay / Mario J Borgnia / Wonpil Im / Seok-Yong Lee /
要旨: A wide range of endogenous and xenobiotic organic ions require facilitated transport systems to cross the plasma membrane for their disposition . In mammals, organic cation transporter subtypes 1 ...A wide range of endogenous and xenobiotic organic ions require facilitated transport systems to cross the plasma membrane for their disposition . In mammals, organic cation transporter subtypes 1 and 2 (OCT1 and OCT2, also known as SLC22A1 and SLC22A2, respectively) are polyspecific transporters responsible for the uptake and clearance of structurally diverse cationic compounds in the liver and kidneys, respectively . Notably, it is well established that human OCT1 and OCT2 play central roles in the pharmacokinetics, pharmacodynamics, and drug-drug interactions (DDI) of many prescription medications, including metformin . Despite their importance, the basis of polyspecific cationic drug recognition and the alternating access mechanism for OCTs have remained a mystery. Here, we present four cryo-EM structures of apo, substrate-bound, and drug-bound OCT1 and OCT2 in outward-facing and outward-occluded states. Together with functional experiments, docking, and molecular dynamics simulations, these structures uncover general principles of organic cation recognition by OCTs and illuminate unexpected features of the OCT alternating access mechanism. Our findings set the stage for a comprehensive structure-based understanding of OCT-mediated DDI, which will prove critical in the preclinical evaluation of emerging therapeutics.
履歴
登録2022年10月16日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年5月31日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年7月12日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
改定 1.22023年8月2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_author.identifier_ORCID

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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: OCT1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)61,9793
ポリマ－61,3001
非ポリマー6802
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 OCT1


分子量: 61299.562 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
#2: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 化合物 ChemComp-2PM / N-[2-(BENZHYDRYLOXY)ETHYL]-N,N-DIMETHYLAMINE / DIPHENHYDRAMINE / ANTISTOMINUM / BENZHYDRAMINE / ジフェンヒドラミン


分子量: 255.355 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C17H21NO / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: 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: OCT1 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 60 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTrisTris1
2150 mMSodium ChlorideNaCl1
30.06 %DigitoninDigitonin1
試料濃度: 4 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タイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 277 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
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 / 倍率（公称値）: 81000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 3.7 sec. / 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: 7145
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
画像スキャン横: 5760 / 縦: 4092

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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
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC3.2粒子像選択
2Latitude3画像取得
4GctfCTF補正
7Coot0.9モデルフィッティング
9cryoSPARC3.2初期オイラー角割当
10cryoSPARC3.2最終オイラー角割当
11cryoSPARC3.2分類
12cryoSPARC3.2３次元再構成
13PHENIX1.19モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 693720
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.77 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 189193 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 164.4 / プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0024213
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.4585749
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.9811449
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.033674
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.003709

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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://pdbjlvh1.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)

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  • 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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