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- PDB-8zxp: Cryo-EM structure of TmaT-TMA complexes -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8zxp
タイトルCryo-EM structure of TmaT-TMA complexes
要素Trimethylamine transporter
キーワードELECTRON TRANSPORT / TMA
機能・相同性BCCT transporter family / BCCT, betaine/carnitine/choline family transporter / transmembrane transporter activity / plasma membrane / N,N-dimethylmethanamine / Trimethylamine transporter
機能・相同性情報
生物種Myroides profundi (バクテリア)
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: 3.09 Å
データ登録者Chao, G.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: mBio / 年: 2025
タイトル: Structural basis of a microbial trimethylamine transporter.
著者: Chao Gao / Hai-Tao Ding / Kang Li / Hai-Yan Cao / Ning Wang / Zeng-Tian Gu / Qing Wang / Mei-Ling Sun / Xiu-Lan Chen / Yin Chen / Yu-Zhong Zhang / Hui-Hui Fu / Chun-Yang Li /
要旨: Trimethylamine (TMA), a simple trace biogenic amine resulting from the decomposition of proteins and other macromolecules, is ubiquitous in nature. It is found in the human gut as well as in various ...Trimethylamine (TMA), a simple trace biogenic amine resulting from the decomposition of proteins and other macromolecules, is ubiquitous in nature. It is found in the human gut as well as in various terrestrial and marine ecosystems. While the role of TMA in promoting cardiovascular diseases and depolarizing olfactory sensory neurons in humans has only recently been explored, many microbes are well known for their ability to utilize TMA as a carbon, nitrogen, and energy source. Here, we report the first structure of a TMA transporter, TmaT, originally identified from a marine bacterium. TmaT is a member of the betaine-choline-carnitine transporter family, and we show that TmaT is an Na/TMA symporter, which possessed high specificity and binding affinity toward TMA. Furthermore, the structures of TmaT and two TmaT-TMA complexes were solved by cryo-EM. TmaT forms a homotrimer structure in solution. Each TmaT monomer has 12 transmembrane helices, and the TMA transport channel is formed by a four-helix bundle. TMA can move between different aromatic boxes, which provides the structural basis of TmaT importing TMA. When TMA is bound in location I, residues Trp146, Trp151, Tyr154, and Trp326 form an aromatic box to accommodate TMA. Moreover, Met105 also plays an important role in the binding of TMA. When TMA is transferred to location II, it is bound in the aromatic box formed by Trp325, Trp326, and Trp329. Based on our results, we proposed the TMA transport mechanism by TmaT. This study provides novel insights into TMA transport across biological membranes.
IMPORTANCE: The volatile trimethylamine (TMA) plays an important role in promoting cardiovascular diseases and depolarizing olfactory sensory neurons in humans and serves as a key nutrient source for ...IMPORTANCE: The volatile trimethylamine (TMA) plays an important role in promoting cardiovascular diseases and depolarizing olfactory sensory neurons in humans and serves as a key nutrient source for a variety of ubiquitous marine microbes. While the TMA transporter TmaT has been identified from a marine bacterium, the structure of TmaT and the molecular mechanism involved in TMA transport remain unclear. In this study, we elucidated the high-resolution cryo-EM structures of TmaT and TmaT-TMA complexes and revealed the TMA binding and transport mechanisms by structural and biochemical analyses. The results advance our understanding of the TMA transport processes across biological membranes.
履歴
登録2024年6月14日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02024年11月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年5月28日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _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: Trimethylamine transporter
B: Trimethylamine transporter
C: Trimethylamine transporter
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)180,0426
ポリマ－179,8653
非ポリマー1773
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 Trimethylamine transporter / TMA transporter / TMA-specific transporter


分子量: 59955.051 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Myroides profundi (バクテリア) / 遺伝子: tmaT, MPR_0426 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A0B5RUB0
#2: 化合物 ChemComp-KEN / N,N-dimethylmethanamine / ジメチルアミノメチリジンラジカル


分子量: 59.110 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C3H9N / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationN

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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: sodium-trimethylamine symporter TmaT binding with TMA
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Myroides profundi (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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: SPOT SCAN
電子レンズモード: 4D-STEM / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm
撮影電子線照射量: 50.23 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.09 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 148358 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00511940
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.94316293
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.4921539
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0521881
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071962

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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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