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万見
- PDB-8dna: Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in a closed sta... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8dna
タイトルAcidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in a closed state at pH 3.0
要素29 kDa antigen cfp29
キーワードVIRUS LIKE PARTICLE (ウイルス様粒子) / Encapsulin
機能・相同性Type 1 encapsulin shell protein / Encapsulating protein for peroxidase / encapsulin nanocompartment / 29 kDa antigen cfp29
機能・相同性情報
生物種Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (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: 2.77 Å
データ登録者Jones, J.A. / Andreas, M.P. / Giessen, T.W.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM133325 米国
引用ジャーナル: Biomacromolecules / 年: 2023
タイトル: Exploring the Extreme Acid Tolerance of a Dynamic Protein Nanocage.
著者: Jesse A Jones / Michael P Andreas / Tobias W Giessen /
要旨: Encapsulins are microbial protein nanocages capable of efficient self-assembly and cargo enzyme encapsulation. Due to their favorable properties, including high thermostability, protease resistance, ...Encapsulins are microbial protein nanocages capable of efficient self-assembly and cargo enzyme encapsulation. Due to their favorable properties, including high thermostability, protease resistance, and robust heterologous expression, encapsulins have become popular bioengineering tools for applications in medicine, catalysis, and nanotechnology. Resistance against physicochemical extremes like high temperature and low pH is a highly desirable feature for many biotechnological applications. However, no systematic search for acid-stable encapsulins has been carried out, while the influence of pH on encapsulin shells has so far not been thoroughly explored. Here, we report on a newly identified encapsulin nanocage from the acid-tolerant bacterium . Using transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and proteolytic assays, we demonstrate its extreme acid tolerance and resilience against proteases. We structurally characterize the novel nanocage using cryo-electron microscopy, revealing a dynamic five-fold pore that displays distinct "closed" and "open" states at neutral pH but only a singular "closed" state under strongly acidic conditions. Further, the "open" state exhibits the largest pore in an encapsulin shell reported to date. Non-native protein encapsulation capabilities are demonstrated, and the influence of external pH on internalized cargo is explored. Our results expand the biotechnological application range of encapsulin nanocages toward potential uses under strongly acidic conditions and highlight pH-responsive encapsulin pore dynamics.
履歴
登録2022年7月11日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年3月22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
A: 29 kDa antigen cfp29


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)28,5231
ポリマ－28,5231
非ポリマー00
水0
1
A: 29 kDa antigen cfp29
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,711,36460
ポリマ－1,711,36460
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation59
2


  • 登録構造と同一
  • icosahedral asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3
A: 29 kDa antigen cfp29
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 143 kDa, 5 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)142,6145
ポリマ－142,6145
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
4
A: 29 kDa antigen cfp29
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 171 kDa, 6 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)171,1366
ポリマ－171,1366
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation5
5


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • icosahedral asymmetric unit, std point frame
タイプ名称対称操作数
transform to point frame1
対称性点対称性: (シェーンフリース記号: I (正20面体型対称))

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要素

#1: タンパク質 29 kDa antigen cfp29 / Encapsulin


分子量: 28522.725 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (バクテリア)
株: ATCC 4875 / DSM 20272 / JCM 6432 / NBRC 12425 / NCIMB 8070 / 4
遺伝子: PACID_10050 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / 参照: UniProt: K7RV67

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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: Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in a closed state at pH 3.0
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 1.71 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 3
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
250 mMmonosodium phosphateNaH2PO41
試料濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: The grid was glow discharged for 60 seconds at 5 mA.
グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 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 / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 295 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 45000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 43 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1357
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 40

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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
1cryoSPARC3.3.1粒子像選択
2Leginon画像取得
4cryoSPARC3.3.1CTF補正
7PHENIX1.19.2-4158モデルフィッティング
8UCSF Chimera1.16モデルフィッティング
10cryoSPARC3.3.1初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.3.1最終オイラー角割当
13cryoSPARC3.3.1３次元再構成
14Coot8.9.6モデル精密化
15PHENIX1.19.2-4158モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: I (正20面体型対称)
3次元再構成解像度: 2.77 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 47164 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 28.55 / プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
詳細: A starting model was created using RosettaFold. The starting model was placed in the map manually using UCSF Chimera. The model was then further refined using Coot and Phenix Real Space Refine.

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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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