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万見
- EMDB-29297: Structure0915 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-29297
タイトルStructure0915
マップデータ
試料
  • 複合体: Heterodimeric BmrCD with HT1, ATP, Mg2+ and lipids
    • タンパク質・ペプチド: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH
    • タンパク質・ペプチド: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 2'-(4-ETHOXYPHENYL)-5-(4-METHYL-1-PIPERAZINYL)-2,5'-BI-BENZIMIDAZOLE
キーワードtransporter (運搬体タンパク質) / complex / lipids (脂質) / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / Transport protein (運搬体タンパク質) / TRANSLOCASE (輸送酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / ABC-type transporter activity / transmembrane transport / response to antibiotic / ATP hydrolysis activity / ATP binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / 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. ...Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / 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
Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH / Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.34 Å
データ登録者Qingyu T / Mchaourab H
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)NIGMS R01-128087 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Asymmetric conformations and lipid interactions shape the ATP-coupled cycle of a heterodimeric ABC transporter.
著者: Qingyu Tang / Matt Sinclair / Hale S Hasdemir / Richard A Stein / Erkan Karakas / Emad Tajkhorshid / Hassane S Mchaourab /
要旨: Here we used cryo-electron microscopy (cryo-EM), double electron-electron resonance spectroscopy (DEER), and molecular dynamics (MD) simulations, to capture and characterize ATP- and substrate-bound ...Here we used cryo-electron microscopy (cryo-EM), double electron-electron resonance spectroscopy (DEER), and molecular dynamics (MD) simulations, to capture and characterize ATP- and substrate-bound inward-facing (IF) and occluded (OC) conformational states of the heterodimeric ATP binding cassette (ABC) multidrug exporter BmrCD in lipid nanodiscs. Supported by DEER analysis, the structures reveal that ATP-powered isomerization entails changes in the relative symmetry of the BmrC and BmrD subunits that propagates from the transmembrane domain to the nucleotide binding domain. The structures uncover asymmetric substrate and Mg binding which we hypothesize are required for triggering ATP hydrolysis preferentially in one of the nucleotide-binding sites. MD simulations demonstrate that multiple lipid molecules differentially bind the IF versus the OC conformation thus establishing that lipid interactions modulate BmrCD energy landscape. Our findings are framed in a model that highlights the role of asymmetric conformations in the ATP-coupled transport with general implications to the mechanism of ABC transporters.
履歴
登録2022年12月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年11月15日-
マップ公開2023年11月15日-
更新2023年11月22日-
現状2023年11月22日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_29297.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_29297.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.818 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.33
最小 - 最大-0.20317058 - 3.579298
平均 (標準偏差)0.023234108 (±0.049299072)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ420420420
Spacing420420420
セルA=B=C: 343.56 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #6

ファイルemd_29297_additional_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: #5

ファイルemd_29297_additional_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: #4

ファイルemd_29297_additional_3.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: #3

ファイルemd_29297_additional_4.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: #2

ファイルemd_29297_additional_5.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: #1

ファイルemd_29297_additional_6.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Heterodimeric BmrCD with HT1, ATP, Mg2+ and lipids

全体名称: Heterodimeric BmrCD with HT1, ATP, Mg2+ and lipids
要素
  • 複合体: Heterodimeric BmrCD with HT1, ATP, Mg2+ and lipids
    • タンパク質・ペプチド: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH
    • タンパク質・ペプチド: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 2'-(4-ETHOXYPHENYL)-5-(4-METHYL-1-PIPERAZINYL)-2,5'-BI-BENZIMIDAZOLE

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超分子 #1: Heterodimeric BmrCD with HT1, ATP, Mg2+ and lipids

超分子名称: Heterodimeric BmrCD with HT1, ATP, Mg2+ and lipids / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)

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分子 #1: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permeas...

分子名称: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)
分子量理論値: 77.369898 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKIGKTLWRY ALLYRKLLIT AVLLLTVAVG AELTGPFIGK KMIDDHILGI EKTWYEAAEK DKNAVQFHGV SYVREDRLQE PVSKAKEAH IYQVGMAFYF VDQAVSFDGN RTVSDGKLTI TNGDKSRAYA AEKLTKQELF QFYQPEIKGM VLLIALYGGL L VFSVFFQY ...文字列:
MKIGKTLWRY ALLYRKLLIT AVLLLTVAVG AELTGPFIGK KMIDDHILGI EKTWYEAAEK DKNAVQFHGV SYVREDRLQE PVSKAKEAH IYQVGMAFYF VDQAVSFDGN RTVSDGKLTI TNGDKSRAYA AEKLTKQELF QFYQPEIKGM VLLIALYGGL L VFSVFFQY GQHYLLQMSA NRIIQKMRQD VFSHIQKMPI RYFDNLPAGK VVARITNDTE AIRDLYVTVL STFVTSGIYM FG IFTALFL LDVKLAFVAL AIVPIIWLWS VIYRRYASYY NQKIRSINSD INAKMNESIQ GMTIIQAFRH QKETMREFEE LNE SHFYFQ NRMLNLNSLM SHNLVNVIRN LAFVALIWHF GGASLNAAGI VSIGVLYAFV DYLNRLFQPI TGIVNQFSKL ELAR VSAGR VFELLEEKNT EEAGEPAKER ALGRVEFRDV SFAYQEGEEV LKHISFTAQK GETVALVGHT GSGKSSILNL LFRFY DAQK GDVLIDGKSI YNMSRQELRS HMGIVLQDPY LFSGTIGSNV SLDDERMTEE EIKNALRQVG AEPLLKKLPK GINEPV IEK GSTLSSGERQ LISFARALAF DPAILILDQA TAHIDTETEA VIQKALDVVK QGRTTFVIAH RLSTIRNADQ ILVLDKG EI VERGNHEELM ALEGQYYQMY ELQKGQKHSI ALEHHHHHH

UniProtKB: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH

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分子 #2: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permeas...

分子名称: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)
分子量理論値: 67.602961 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MLEFSVLKKL GWFFKAYWLR YTIAIVLLLA VNVIEMFPPK LLGNAIDDMK AGAFTAEGLL FYIGIFFVL TAAVYIMSYF WMHQLFGGAN LMEKILRTKL MGHLLTMSPP FYEKNRTGDL MARGTNDLQA VSLTTGFGIL T LVDSTMFM ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MLEFSVLKKL GWFFKAYWLR YTIAIVLLLA VNVIEMFPPK LLGNAIDDMK AGAFTAEGLL FYIGIFFVL TAAVYIMSYF WMHQLFGGAN LMEKILRTKL MGHLLTMSPP FYEKNRTGDL MARGTNDLQA VSLTTGFGIL T LVDSTMFM MTIFLTMGFL ISWKLTFAAI IPLPVMAIAI SLYGSKIHER FTEAQNAFGA LNDRVLESVS GVRVIRAYVQ ET NDVRRFN EMTADVYQKN MKVAFIDSLF EPTVKLLVGA SYLIGLGYGA FLVFRNELTL GELVSFNVYL GMMIWPMFAI GEL INVMQR GNASLDRVNE TLSYETDVTD PKQPADLKEP GDIVFSHVSF TYPSSTSDNL QDISFTVRKG QTVGIAGKTG SGKT TIIKQ LLRQYPPGEG SITFSGVPIQ QIPLDRLRGW IGYVPQDHLL FSRTVKENIL YGKQDATDKE VQQAIAEAHF EKDLH MLPS GLETMVGEKG VALSGGQKQR ISIARALMAN PEILILDQSL SAVDAKTEAA IIKNIRENRK GKTTFILTHR LSAVEH ADL ILVMDGGVIA ERGTHQELLA NNGWYREQYE RQQLFTAEEG GAGA

UniProtKB: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI

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分子 #3: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...

分子名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 20 / 式: POV
分子量理論値: 760.076 Da
Chemical component information

ChemComp-POV:
(2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / リン脂質*YM / POホスファチジルコリン

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分子 #4: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン三リン酸

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: 2'-(4-ETHOXYPHENYL)-5-(4-METHYL-1-PIPERAZINYL)-2,5'-BI-BENZIMIDAZOLE

分子名称: 2'-(4-ETHOXYPHENYL)-5-(4-METHYL-1-PIPERAZINYL)-2,5'-BI-BENZIMIDAZOLE
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: HT1
分子量理論値: 452.551 Da
Chemical component information

ChemComp-HT1:
2'-(4-ETHOXYPHENYL)-5-(4-METHYL-1-PIPERAZINYL)-2,5'-BI-BENZIMIDAZOLE / Hoechst-33342 / Bisbenzimide

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度3 mg/mL
緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 48.271 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7m33

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.34 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 133280

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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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