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- PDB-8f5b: Human ABCA4 structure in complex with AMP-PNP -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8f5b
タイトルHuman ABCA4 structure in complex with AMP-PNP
要素Retinal-specific phospholipid-transporting ATPase ABCA4
キーワードTRANSPORT PROTEIN / ABC transporter / importer / membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


rod photoreceptor disc membrane / flippase activity / N-retinylidene-phosphatidylethanolamine flippase activity / all-trans retinal binding / phospholipid transfer to membrane / retinol transmembrane transporter activity / phospholipid transporter activity / 11-cis retinal binding / retinal metabolic process / ATPase-coupled intramembrane lipid transporter activity ...rod photoreceptor disc membrane / flippase activity / N-retinylidene-phosphatidylethanolamine flippase activity / all-trans retinal binding / phospholipid transfer to membrane / retinol transmembrane transporter activity / phospholipid transporter activity / 11-cis retinal binding / retinal metabolic process / ATPase-coupled intramembrane lipid transporter activity / phosphatidylethanolamine flippase activity / phototransduction, visible light / retinoid binding / P-type phospholipid transporter / photoreceptor cell maintenance / phospholipid translocation / retinoid metabolic process / lipid transport / Retinoid cycle disease events / The canonical retinoid cycle in rods (twilight vision) / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / photoreceptor outer segment / ABC-type transporter activity / visual perception / ABC-family proteins mediated transport / transmembrane transport / photoreceptor disc membrane / cytoplasmic vesicle / intracellular membrane-bounded organelle / GTPase activity / endoplasmic reticulum / ATP hydrolysis activity / ATP binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Retinal-specific ATP-binding cassette transporter / ABC transporter A / ABC-2 family transporter protein / ABC-2 type transporter / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / ATPases associated with a variety of cellular activities ...Retinal-specific ATP-binding cassette transporter / ABC transporter A / ABC-2 family transporter protein / ABC-2 type transporter / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / Retinal-specific phospholipid-transporting ATPase ABCA4
類似検索 - 構成要素
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: 3.95 Å
データ登録者Scortecci, J.F. / Van Petegem, F. / Molday, R.S.
資金援助 カナダ, 1件
組織認可番号国
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT175118 カナダ
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2024
タイトル: Structural and functional characterization of the nucleotide-binding domains of ABCA4 and their role in Stargardt disease.
著者: Jessica Fernandes Scortecci / Fabian A Garces / Jai K Mahto / Laurie L Molday / Filip Van Petegem / Robert S Molday /
要旨: ABCA4 is an ATP-binding cassette (ABC) transporter that prevents the buildup of toxic retinoid compounds by facilitating the transport of N-retinylidene-phosphatidylethanolamine across membranes of ...ABCA4 is an ATP-binding cassette (ABC) transporter that prevents the buildup of toxic retinoid compounds by facilitating the transport of N-retinylidene-phosphatidylethanolamine across membranes of rod and cone photoreceptor cells. Over 1500 missense mutations in ABCA4, many in the nucleotide-binding domains (NBDs), have been genetically linked to Stargardt disease. Here, we show by cryo-EM that ABCA4 is converted from an open outward conformation to a closed conformation upon the binding of adenylyl-imidodiphosphate. Structural information and biochemical studies were used to further define the role of the NBDs in the functional properties of ABCA4 and the mechanisms by which mutations lead to the loss in activity. We show that ATPase activity in both NBDs is required for the functional activity of ABCA4. Mutations in Walker A asparagine residues cause a severe reduction in substrate-activated ATPase activity due to the loss in polar interactions with residues within the D-loops of the opposing NBD. The structural basis for how disease mutations in other NBD residues, including the R1108C, R2077W, R2107H, and L2027F, affect the structure and function of ABCA4 is described. Collectively, our studies provide insight into the structure and function of ABCA4 and mechanisms underlying Stargardt disease.
履歴
登録2022年11月13日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年11月22日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 2.02024年8月28日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Author supporting evidence / Data collection / Database references / Derived calculations / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: atom_site / atom_site_anisotrop ...atom_site / atom_site_anisotrop / citation / citation_author / em_admin / em_software / entity / pdbx_branch_scheme / pdbx_contact_author / pdbx_entity_branch_descriptor / pdbx_entity_instance_feature / pdbx_entity_nonpoly / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_poly_seq_scheme / pdbx_struct_assembly / pdbx_struct_assembly_gen / pdbx_struct_conn_angle / pdbx_struct_oper_list / pdbx_struct_sheet_hbond / pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms / pdbx_unobs_or_zero_occ_residues / pdbx_validate_close_contact / pdbx_validate_torsion / refine / refine_ls_restr / software / struct_asym / struct_conf / struct_conn / struct_sheet / struct_sheet_order / struct_sheet_range
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update / _entity.formula_weight / _entity.pdbx_description / _entity.pdbx_number_of_molecules / _pdbx_branch_scheme.auth_asym_id / _pdbx_branch_scheme.auth_seq_num / _pdbx_entity_branch_descriptor.descriptor / _pdbx_entity_nonpoly.comp_id / _pdbx_entity_nonpoly.name / _pdbx_poly_seq_scheme.auth_mon_id / _pdbx_poly_seq_scheme.auth_seq_num / _pdbx_poly_seq_scheme.pdb_mon_id / _pdbx_struct_assembly.details / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_auth_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_atom_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr2_auth_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr2_label_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_auth_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_atom_id / _pdbx_struct_conn_angle.value / _pdbx_struct_oper_list.symmetry_operation / _refine.B_iso_mean / _refine.pdbx_ls_cross_valid_method / _refine.pdbx_stereochemistry_target_values / _refine_ls_restr.dev_ideal / _refine_ls_restr.number / _refine_ls_restr.type
解説: Atomic clashes
詳細: clash score and Ramachandran outliers were corrected.
Provider: author / タイプ: Coordinate replacement
改定 2.12024年9月18日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.title / _em_admin.last_update

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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: Retinal-specific phospholipid-transporting ATPase ABCA4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)258,6588
ポリマ－256,2031
非ポリマー2,4557
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 Retinal-specific phospholipid-transporting ATPase ABCA4 / ATP-binding cassette sub-family A member 4 / RIM ABC transporter / RIM protein / RmP / Retinal- ...ATP-binding cassette sub-family A member 4 / RIM ABC transporter / RIM protein / RmP / Retinal-specific ATP-binding cassette transporter / Stargardt disease protein


分子量: 256202.531 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: ABCA4, ABCR / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P78363, P-type phospholipid transporter
#2: 多糖 beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
#4: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-ANP / PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP


分子量: 506.196 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N6O12P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
コメント: AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM
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: ABCA4 structure in complex with AMP-PNP / タイプ: COMPLEX / 詳細: Recombinantly expressed human ABCA4 / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.25 MDa / 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: 7.4
試料包埋: 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: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 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 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC3粒子像選択
4cryoSPARC3CTF補正
13cryoSPARC３次元再構成
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: 825604
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.95 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 149336 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00314802
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.57320128
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.075353
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0412308
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042525

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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)

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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。
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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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