Structures of a Complete Human V-ATPase Reveal Mechanisms of Its Assembly.
Structures of a Complete Human V-ATPase Reveal Mechanisms of Its Assembly.
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一个完整的人类v - atp酶的结构揭示其组装机制。
DOI：
10.1016/j.molcel.2020.09.029
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发表时间：
2020-11-05
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Fu TM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang L;Wu D;Robinson CV;Wu H;Fu TM
囊泡型或空泡型腺苷三磷酸酶（V-ATP酶）是ATP驱动的质子泵，由用于ATP水解的细胞质V1复合物和用于质子转移的膜包埋的Vo复合物组成。它们在真核生物细胞内囊泡、细胞器和细胞外环境的酸化中起重要作用。在这里，我们报告的冷冻电子显微镜结构的人V-ATP酶在三个旋转状态，分辨率高达2.9 μ m。借助质谱，我们建立了所有已知的蛋白质亚基与相关的N-连接的聚糖，并确定在Vo复合物中的糖脂和磷脂。我们将ATP 6AP 1定义为Vo复合物组装的结构中心，因为它连接到C环内的多个Vo亚基和磷脂。糖脂和糖基化的Vo亚基形成对V-ATP酶折叠、定位和稳定性至关重要的腔聚糖涂层。总的来说，我们的研究提供了依赖于ATP 6AP 1，聚糖和脂质的综合作用的V-ATP酶组装和生物合成的机制。Wang等人报道了人V-ATP酶组装的机制。冷冻电镜结合质谱分析表明，蛋白质亚基、聚糖、糖脂和磷脂是V-ATP酶的基本组成部分。值得注意的是，亚基ATP 6AP 1、聚糖和脂质在V-ATP酶组装和生物发生中起重要作用。
Vesicular- or vacuolar-type adenosine triphosphatases (V-ATPases) are ATP-driven proton pumps comprised of a cytoplasmic V1 complex for ATP hydrolysis and a membrane embedded Vo complex for proton transfer. They play important roles in the acidification of intracellular vesicles, organelles, and extracellular milieu in eukaryotes. Here we report cryo-electron microscopy structures of human V-ATPase in three rotational states at up to 2.9 Å resolution. Aided by mass spectrometry, we build all known protein subunits with associated N-linked glycans, and identify glycolipids and phospholipids in the Vo complex. We define ATP6AP1 as a structural hub for Vo complex assembly as it connects to multiple Vo subunits and phospholipids inside the c-ring. The glycolipids and the glycosylated Vo subunits form a luminal glycan coat critical for V-ATPase folding, localization and stability. Collectively, our studies provide mechanisms of V-ATPase assembly and biogenesis that rely on the integrated roles of ATP6AP1, glycans and lipids. Wang et al. report the mechanisms of human V-ATPase assembly. Cryo-EM structures of human V-ATPase combined with mass spectrometry analysis reveal that the protein subunits, glycans, glycolipids, and phospholipids are essential components of V-ATPase. Of note, subunit ATP6AP1, glycans, and lipids play important roles in V-ATPase assembly and biogenesis.
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DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
64.8
作者：
Mazhab-Jafari, Mohammad T.;Rohou, Alexis;Rubinstein, John L.
通讯作者：
Rubinstein, John L.
影响因子：
56.9
作者：
Abbas, Yazan M.;Wu, Di;Rubinstein, John L.
通讯作者：
Rubinstein, John L.
DOI：
10.1107/s0907444909052925
发表时间：
2010-02
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Adams PD;Afonine PV;Bunkóczi G;Chen VB;Davis IW;Echols N;Headd JJ;Hung LW;Kapral GJ;Grosse-Kunstleve RW;McCoy AJ;Moriarty NW;Oeffner R;Read RJ;Richardson DC;Richardson JS;Terwilliger TC;Zwart PH
通讯作者：
Zwart PH
DOI：
10.1126/science.aat4318
发表时间：
2018-05-11
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Hahn A;Vonck J;Mills DJ;Meier T;Kühlbrandt W
通讯作者：
Kühlbrandt W