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万見
- PDB-8tk7: Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8tk7
タイトルMyxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo protein
要素
  • Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
  • Type 1 encapsulin shell protein EncA
キーワードVIRUS LIKE PARTICLE (ウイルス様粒子) / Encapsulin / nanocompartment
機能・相同性
機能・相同性情報


methylated-DNA-[protein]-cysteine S-methyltransferase / methylated-DNA-[protein]-cysteine S-methyltransferase activity / encapsulin nanocompartment / DNA modification / iron ion transport / メチル化 / intracellular iron ion homeostasis / DNA修復 / DNA binding / metal ion binding / 細胞核
類似検索 - 分子機能
Methylguanine DNA methyltransferase, ribonuclease-like domain / 6-O-methylguanine DNA methyltransferase, ribonuclease-like domain / Methylated DNA-protein cysteine methyltransferase domain superfamily / Methylated-DNA-[protein]-cysteine S-methyltransferase, active site / Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase active site. / Methylated-DNA-[protein]-cysteine S-methyltransferase, DNA binding / Methylated DNA-protein cysteine methyltransferase, DNA binding domain / 6-O-methylguanine DNA methyltransferase, DNA binding domain / Type 1 encapsulin shell protein / Encapsulating protein for peroxidase / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase / Type 1 encapsulin shell protein EncA
類似検索 - 構成要素
生物種Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)
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: 2.53 Å
データ登録者Andreas, M.P. / Kwon, S. / 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: J Struct Biol / 年: 2023
タイトル: Structure and heterogeneity of a highly cargo-loaded encapsulin shell.
著者: Seokmu Kwon / Michael P Andreas / Tobias W Giessen /
要旨: Encapsulins are self-assembling protein nanocompartments able to selectively encapsulate dedicated cargo enzymes. Encapsulins are widespread across bacterial and archaeal phyla and are involved in ...Encapsulins are self-assembling protein nanocompartments able to selectively encapsulate dedicated cargo enzymes. Encapsulins are widespread across bacterial and archaeal phyla and are involved in oxidative stress resistance, iron storage, and sulfur metabolism. Encapsulin shells exhibit icosahedral geometry and consist of 60, 180, or 240 identical protein subunits. Cargo encapsulation is mediated by the specific interaction of targeting peptides or domains, found in all cargo proteins, with the interior surface of the encapsulin shell during shell self-assembly. Here, we report the 2.53 Å cryo-EM structure of a heterologously produced and highly cargo-loaded T3 encapsulin shell from Myxococcus xanthus and explore the systems' structural heterogeneity. We find that exceedingly high cargo loading results in the formation of substantial amounts of distorted and aberrant shells, likely caused by a combination of unfavorable steric clashes of cargo proteins and shell conformational changes. Based on our cryo-EM structure, we determine and analyze the targeting peptide-shell binding mode. We find that both ionic and hydrophobic interactions mediate targeting peptide binding. Our results will guide future attempts at rationally engineering encapsulins for biomedical and biotechnological applications.
履歴
登録2023年7月25日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年9月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年9月20日Group: Database references / Refinement description / カテゴリ: citation / em_3d_fitting_list
Item: _citation.journal_volume / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id

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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
B: Type 1 encapsulin shell protein EncA
A: Type 1 encapsulin shell protein EncA
C: Type 1 encapsulin shell protein EncA
E: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
D: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
F: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)159,5246
ポリマ－159,5246
非ポリマー00
水0
1
B: Type 1 encapsulin shell protein EncA
A: Type 1 encapsulin shell protein EncA
C: Type 1 encapsulin shell protein EncA
E: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
D: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
F: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)9,571,424360
ポリマ－9,571,424360
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
B: Type 1 encapsulin shell protein EncA
A: Type 1 encapsulin shell protein EncA
C: Type 1 encapsulin shell protein EncA
E: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
D: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
F: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 798 kDa, 30 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)797,61930
ポリマ－797,61930
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
B: Type 1 encapsulin shell protein EncA
A: Type 1 encapsulin shell protein EncA
C: Type 1 encapsulin shell protein EncA
E: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
D: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
F: Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 957 kDa, 36 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)957,14236
ポリマ－957,14236
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 Type 1 encapsulin shell protein EncA


分子量: 31691.977 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)
遺伝子: encA, MXAN_3556 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q1D6H4
#2: タンパク質 Methylated-DNA--protein-cysteine methyltransferase


分子量: 21482.600 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Amino acids 1-183 are unresolved SNAP-TAG. Amino acids 184-191 are unresolved linker. Amino acids 192-203 are EncC targeting peptide.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: E5BBQ0

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来詳細
1Myxococcus xanthus EncA protein shell with compartmentalized SNAP-tag cargo proteinCOMPLEXall0RECOMBINANT
2Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell proteinCOMPLEX#11RECOMBINANTRecombinantly expressed Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell with T=3 icosahedral symmetry
3SNAP-Tag/EncC targeting peptideCOMPLEX#21RECOMBINANTInternalized SNAP-tag/EncC targeting peptide cargo protein
分子量
IDEntity assembly-ID実験値
11NO
22
33
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)246197
32Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)246197
43Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)246197
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
32Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
43Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: 150 mM NaCl, 20 mM Tris pH 7.5
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
220 mM2-amino-2-hydroxymethyl-propane-1,3-diolC4H12NO31
試料濃度: 3.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
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: 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 FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 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
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 3.2 sec. / 電子線照射量: 49.26 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2610
画像スキャン横: 4092 / 縦: 5760

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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詳細
1cryoSPARC4.2.1粒子像選択Template picker
2SerialEM画像取得
4cryoSPARC4.2.1CTF補正Patch CTF
7UCSF ChimeraX1.15モデルフィッティング
9cryoSPARC4.2.1初期オイラー角割当
10cryoSPARC4.2.1最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.2.1３次元再構成Non-uniform refinement
13Coot0.9.8.1モデル精密化
14PHENIX1.20.1-4487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: 2.53 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 50680 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 89.9 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient
詳細: The model was initially fit into the map using UCSF ChimeraX. It was then manually refined using Coot, followed by real-space refinement against the map using Phenix.
原子モデル構築PDB-ID: 7S2T

7s2t


Accession code: 7S2T / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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)

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  • 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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