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万見
- PDB-8jli: Cryo-EM structure of SV2A dimer in complex levetiracetam -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8jli
タイトルCryo-EM structure of SV2A dimer in complex levetiracetam
要素Synaptic vesicle glycoprotein 2A
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Synaptic vesicle / epilepsy
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of gamma-aminobutyric acid secretion / Toxicity of botulinum toxin type F (botF) / Toxicity of botulinum toxin type D (botD) / Toxicity of botulinum toxin type E (botE) / Toxicity of botulinum toxin type A (botA) / synaptic vesicle priming / presynaptic active zone / transmembrane transporter activity / GABA-ergic synapse / neuromuscular junction ...regulation of gamma-aminobutyric acid secretion / Toxicity of botulinum toxin type F (botF) / Toxicity of botulinum toxin type D (botD) / Toxicity of botulinum toxin type E (botE) / Toxicity of botulinum toxin type A (botA) / synaptic vesicle priming / presynaptic active zone / transmembrane transporter activity / GABA-ergic synapse / neuromuscular junction / synaptic vesicle membrane / intracellular calcium ion homeostasis / cell-cell junction / synaptic vesicle / neuron projection / neuronal cell body / glutamatergic synapse / dendrite / protein kinase binding / endoplasmic reticulum / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Synaptic vesicle protein SV2 / Major facilitator, sugar transporter-like / Sugar (and other) transporter / Sugar transporter, conserved site / Major facilitator superfamily / Major Facilitator Superfamily / Major facilitator superfamily domain / Major facilitator superfamily (MFS) profile. / MFS transporter superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / Synaptic vesicle glycoprotein 2A
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: 3.38 Å
データ登録者Yamagata, A.
資金援助 日本, 1件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP22H02564 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural basis for antiepileptic drugs and botulinum neurotoxin recognition of SV2A.
著者: Atsushi Yamagata / Kaori Ito / Takehiro Suzuki / Naoshi Dohmae / Tohru Terada / Mikako Shirouzu /
要旨: More than one percent of people have epilepsy worldwide. Levetiracetam (LEV) is a successful new-generation antiepileptic drug (AED), and its derivative, brivaracetam (BRV), shows improved efficacy. ...More than one percent of people have epilepsy worldwide. Levetiracetam (LEV) is a successful new-generation antiepileptic drug (AED), and its derivative, brivaracetam (BRV), shows improved efficacy. Synaptic vesicle glycoprotein 2a (SV2A), a putative membrane transporter in the synaptic vesicles (SVs), has been identified as a target of LEV and BRV. SV2A also serves as a receptor for botulinum neurotoxin (BoNT), which is the most toxic protein and has paradoxically emerged as a potent reagent for therapeutic and cosmetic applications. Nevertheless, no structural analysis on AEDs and BoNT recognition by full-length SV2A has been available. Here we describe the cryo-electron microscopy structures of the full-length SV2A in complex with the BoNT receptor-binding domain, BoNT/A2 H and either LEV or BRV. The large fourth luminal domain of SV2A binds to BoNT/A2 H through protein-protein and protein-glycan interactions. LEV and BRV occupy the putative substrate-binding site in an outward-open conformation. A propyl group in BRV creates additional contacts with SV2A, explaining its higher binding affinity than that of LEV, which was further supported by label-free spectral shift assay. Numerous LEV derivatives have been developed as AEDs and positron emission tomography (PET) tracers for neuroimaging. Our work provides a structural framework for AEDs and BoNT recognition of SV2A and a blueprint for the rational design of additional AEDs and PET tracers.
履歴
登録2023年6月2日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年5月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月8日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title

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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: Synaptic vesicle glycoprotein 2A
B: Synaptic vesicle glycoprotein 2A
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)167,8884
ポリマ－167,5482
非ポリマー3402
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
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
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 Synaptic vesicle glycoprotein 2A


分子量: 83774.008 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SV2A, KIAA0736, PSEC0174
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q7L0J3
#2: 化合物 ChemComp-UKX / (2S)-2-(2-oxidanylidenepyrrolidin-1-yl)butanamide / levetiracetam


分子量: 170.209 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H14N2O2 / 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: SV2A dimer in complex with anti-epileptic drug, levetiracetam
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Clostridium botulinum (ボツリヌス菌)
緩衝液pH: 7.5
詳細: 20 mM Hepes (pH7.5), 150 mM NaCl, 0.001% LMNG, 0.0002% cholesterol hemisuccinate
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 297 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 / 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
撮影電子線照射量: 50.2 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: 10001

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
4cryoSPARCCTF補正
7Cootモデルフィッティング
9REFMACモデル精密化
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11cryoSPARC最終オイラー角割当
12cryoSPARC分類
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: 6435573
3次元再構成解像度: 3.38 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 424198 / 対称性のタイプ: POINT
精密化解像度: 3.38→3.38 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.875 / SU B: 34.417 / SU ML: 0.53 / ESU R: 0.683
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
Rfactor反射数%反射
Rwork0.42122 --
obs0.42122 77597 100 %
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: 180.064 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 9248
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0070.0129492
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d00.0168656
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.2511.62812840
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg0.4331.55420012
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg4.41851168
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg3.321556
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg14.999101528
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.0580.21400
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0050.0210830
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0010.022194
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it15.73217.1684684
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other15.73217.1684684
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it26.19125.7395848
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other26.1925.7395849
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it15.54319.8214808
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other15.54219.8234809
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other26.59128.8746993
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined52.27739552
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other52.27739551
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 3.4→3.488 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0 0 -
Rwork1.108 5660 -
obs--100 %

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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。
  • 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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