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- PDB-8q7b: ABCG2 in complex with MZ29 and 5D3 Fab -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8q7b
タイトルABCG2 in complex with MZ29 and 5D3 Fab
要素
  • 5D3(Fab) heavy chain variable domain
  • 5D3(Fab) light chain variable domain
  • ATP-binding cassette sub-family G member 2
キーワードTRANSPORT PROTEIN / ABC transporter / multidrug resistance
機能・相同性
機能・相同性情報


biotin transmembrane transporter activity / biotin transport / riboflavin transport / riboflavin transmembrane transporter activity / sphingolipid transporter activity / renal urate salt excretion / Abacavir transmembrane transport / urate metabolic process / urate transmembrane transporter activity / external side of apical plasma membrane ...biotin transmembrane transporter activity / biotin transport / riboflavin transport / riboflavin transmembrane transporter activity / sphingolipid transporter activity / renal urate salt excretion / Abacavir transmembrane transport / urate metabolic process / urate transmembrane transporter activity / external side of apical plasma membrane / sphingolipid biosynthetic process / organic anion transport / Sphingolipid de novo biosynthesis / organic anion transmembrane transporter activity / xenobiotic transport across blood-brain barrier / transepithelial transport / export across plasma membrane / ABC-type xenobiotic transporter / Paracetamol ADME / Ciprofloxacin ADME / NFE2L2 regulating MDR associated enzymes / ABC-type xenobiotic transporter activity / Differentiation of keratinocytes in interfollicular epidermis in mammalian skin / cellular detoxification / Heme biosynthesis / Heme degradation / efflux transmembrane transporter activity / xenobiotic transmembrane transporter activity / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / transport across blood-brain barrier / mitochondrial membrane / brush border membrane / Iron uptake and transport / transmembrane transport / membrane raft / apical plasma membrane / protein homodimerization activity / ATP hydrolysis activity / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
ABC transporter family G domain / ABC-2 type transporter / : / ABC-2 type transporter / ABC-2 type transporter / 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
Chem-BWQ / CHOLESTEROL / Broad substrate specificity ATP-binding cassette transporter ABCG2
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
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: 2.56 Å
データ登録者Kowal, J. / Yu, Q. / Ni, D. / Stahlberg, H. / Tajkhorshid, E. / Altmann, K.H. / Locher, K.P. / Manolaridis, I. / Jackson, S.M. / Taylor, N.M.I. / Zechner, M.
資金援助 スイス, 1件
組織認可番号国
Swiss National Science FoundationTransCure スイス
引用
ジャーナル: ACS Chem Biol / 年: 2024
タイトル: Modulation of ABCG2 Transporter Activity by Ko143 Derivatives.
著者: Qin Yu / Sepehr Dehghani-Ghahnaviyeh / Ali Rasouli / Anna Sadurni / Julia Kowal / Rose Bang-Soerensen / Po-Chao Wen / Melanie Tinzl-Zechner / Rossitza N Irobalieva / Dongchun Ni / Henning ...著者: Qin Yu / Sepehr Dehghani-Ghahnaviyeh / Ali Rasouli / Anna Sadurni / Julia Kowal / Rose Bang-Soerensen / Po-Chao Wen / Melanie Tinzl-Zechner / Rossitza N Irobalieva / Dongchun Ni / Henning Stahlberg / Karl-Heinz Altmann / Emad Tajkhorshid / Kaspar P Locher /
要旨: ABCG2 is a multidrug transporter that protects tissues from xenobiotics, affects drug pharmacokinetics, and contributes to multidrug resistance of cancer cells. Here, we present tetracyclic ...ABCG2 is a multidrug transporter that protects tissues from xenobiotics, affects drug pharmacokinetics, and contributes to multidrug resistance of cancer cells. Here, we present tetracyclic fumitremorgin C analog Ko143 derivatives, evaluate their modulation of purified ABCG2, and report four high-resolution cryo-EM structures and computational analyses to elucidate their interactions with ABCG2. We found that Ko143 derivatives that are based on a ring-opened scaffold no longer inhibit ABCG2-mediated transport activity. In contrast, closed-ring, tetracyclic analogs were highly potent inhibitors. Strikingly, the least potent of these compounds, MZ82, bound deeper into the central ABCG2 cavity than the other inhibitors and it led to partial closure of the transmembrane domains and increased flexibility of the nucleotide-binding domains. Minor structural modifications can thus convert a potent inhibitor into a compound that induces conformational changes in ABCG2 similar to those observed during binding of a substrate. Molecular dynamics simulations and free energy binding calculations further supported the correlation between reduced potency and distinct binding pose of the compounds. We introduce the highly potent inhibitor AZ99 that may exhibit improved stability.
#1: ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2018
タイトル: Structural basis of small-molecule inhibition of human multidrug transporter ABCG2.
著者: Scott M Jackson / Ioannis Manolaridis / Julia Kowal / Melanie Zechner / Nicholas M I Taylor / Manuel Bause / Stefanie Bauer / Ruben Bartholomaeus / Guenther Bernhardt / Burkhard Koenig / ...著者: Scott M Jackson / Ioannis Manolaridis / Julia Kowal / Melanie Zechner / Nicholas M I Taylor / Manuel Bause / Stefanie Bauer / Ruben Bartholomaeus / Guenther Bernhardt / Burkhard Koenig / Armin Buschauer / Henning Stahlberg / Karl-Heinz Altmann / Kaspar P Locher /
要旨: ABCG2 is an ATP-binding cassette (ABC) transporter that protects tissues against xenobiotics, affects the pharmacokinetics of drugs and contributes to multidrug resistance. Although many inhibitors ...ABCG2 is an ATP-binding cassette (ABC) transporter that protects tissues against xenobiotics, affects the pharmacokinetics of drugs and contributes to multidrug resistance. Although many inhibitors and modulators of ABCG2 have been developed, understanding their structure-activity relationship requires high-resolution structural insight. Here, we present cryo-EM structures of human ABCG2 bound to synthetic derivatives of the fumitremorgin C-related inhibitor Ko143 or the multidrug resistance modulator tariquidar. Both compounds are bound to the central, inward-facing cavity of ABCG2, blocking access for substrates and preventing conformational changes required for ATP hydrolysis. The high resolutions allowed for de novo building of the entire transporter and also revealed tightly bound phospholipids and cholesterol interacting with the lipid-exposed surface of the transmembrane domains (TMDs). Extensive chemical modifications of the Ko143 scaffold combined with in vitro functional analyses revealed the details of ABCG2 interactions with this compound family and provide a basis for the design of novel inhibitors and modulators.
履歴
登録2023年8月16日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年11月6日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
D: 5D3(Fab) heavy chain variable domain
E: 5D3(Fab) light chain variable domain
F: 5D3(Fab) heavy chain variable domain
B: ATP-binding cassette sub-family G member 2
A: ATP-binding cassette sub-family G member 2
C: 5D3(Fab) light chain variable domain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)245,41020
ポリマ－239,6476
非ポリマー5,76314
水86548
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

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抗体 , 2種, 4分子 DFEC

#1: 抗体 5D3(Fab) heavy chain variable domain


分子量: 23843.633 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#2: 抗体 5D3(Fab) light chain variable domain


分子量: 23594.016 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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タンパク質 / 糖 , 2種, 4分子 BA

#3: タンパク質 ATP-binding cassette sub-family G member 2 / Breast cancer resistance protein / CDw338 / Mitoxantrone resistance-associated protein / Placenta- ...Breast cancer resistance protein / CDw338 / Mitoxantrone resistance-associated protein / Placenta-specific ATP-binding cassette transporter / Urate exporter


分子量: 72385.852 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: ABCG2, ABCP, BCRP, BCRP1, MXR / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q9UNQ0, ABC-type xenobiotic transporter
#4: 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: 2 / 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

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非ポリマー , 3種, 60分子

#5: 化合物
ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O
#6: 化合物 ChemComp-BWQ / ~{tert}-butyl 3-[(2~{S},5~{S},8~{S})-14-cyclopentyloxy-2-(2-methylpropyl)-4,7-bis(oxidanylidene)-3,6,17-triazatetracyclo[8.7.0.0^{3,8}.0^{11,16}]heptadeca-1(10),11,13,15-tetraen-5-yl]propanoate


分子量: 523.664 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C30H41N3O5 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 48 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: ABCG2 in complex with MZ29 and 5D3 Fab / タイプ: COMPLEX
詳細: Nanodisc-reconstituted 5D3-Fab-ABCG2 was incubated with MZ29
Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.244 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 細胞: HEK293EBNA
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分濃度: 0.04 M / 名称: Hepes
試料濃度: 0.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: The sample was mono-disperse.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 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）: 130000 X / 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 / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 99 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
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

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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
2EPU2画像取得
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.56 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 205986 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 50
原子モデル構築PDB-ID: 6ETI

6eti


Accession code: 6ETI / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00713034
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.61217734
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.0254650
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.1972052
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052144

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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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