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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-16659
タイトルInward-facing conformation of the ABC transporter BmrA C436S/A582C cross-linked mutant
マップデータ
試料
  • 複合体: Homodimeric ATP-binding Cassette Transporter BmrA
    • タンパク質・ペプチド: Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein BmrA
キーワードABC transporter / drug efflux pump / homodimer / membrane protein (膜タンパク質) / antibiotic resistance (抗微生物薬耐性)
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 / 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
Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein BmrA
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus subtilis (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: 3.14 Å
データ登録者Hanssen E / Valimehr S / Di Cesare M / Kaplan E / Orelle C / Jault JM
資金援助 フランス, 1件
OrganizationGrant number国
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-19-CE11-0023 フランス
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2024
タイトル: The transport activity of the multidrug ABC transporter BmrA does not require a wide separation of the nucleotide-binding domains.
著者: Margot Di Cesare / Elise Kaplan / Julia Rendon / Guillaume Gerbaud / Sepideh Valimehr / Alexia Gobet / Thu-Anh Thi Ngo / Vincent Chaptal / Pierre Falson / Marlène Martinho / Pierre Dorlet / ...著者: Margot Di Cesare / Elise Kaplan / Julia Rendon / Guillaume Gerbaud / Sepideh Valimehr / Alexia Gobet / Thu-Anh Thi Ngo / Vincent Chaptal / Pierre Falson / Marlène Martinho / Pierre Dorlet / Eric Hanssen / Jean-Michel Jault / Cédric Orelle /
要旨: ATP-binding cassette (ABC) transporters are ubiquitous membrane proteins responsible for the translocation of a wide diversity of substrates across biological membranes. Some of them confer multidrug ...ATP-binding cassette (ABC) transporters are ubiquitous membrane proteins responsible for the translocation of a wide diversity of substrates across biological membranes. Some of them confer multidrug or antimicrobial resistance to cancer cells and pathogenic microorganisms, respectively. Despite a wealth of structural data gained in the last two decades, the molecular mechanism of these multidrug efflux pumps remains elusive, including the extent of separation between the two nucleotide-binding domains (NBDs) during the transport cycle. Based on recent outward-facing structures of BmrA, a homodimeric multidrug ABC transporter from Bacillus subtilis, we introduced a cysteine mutation near the C-terminal end of the NBDs to analyze the impact of disulfide-bond formation on BmrA function. Interestingly, the presence of the disulfide bond between the NBDs did not prevent the ATPase, nor did it affect the transport of Hoechst 33342 and doxorubicin. Yet, the 7-amino-actinomycin D was less efficiently transported, suggesting that a further opening of the transporter might improve its ability to translocate this larger compound. We solved by cryo-EM the apo structures of the cross-linked mutant and the WT protein. Both structures are highly similar, showing an intermediate opening between their NBDs while their C-terminal extremities remain in close proximity. Distance measurements obtained by electron paramagnetic resonance spectroscopy support the intermediate opening found in these 3D structures. Overall, our data suggest that the NBDs of BmrA function with a tweezers-like mechanism distinct from the related lipid A exporter MsbA.
履歴
登録2023年2月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月20日-
マップ公開2023年12月20日-
更新2024年1月24日-
現状2024年1月24日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_16659.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_16659.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.07 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.155
最小 - 最大-0.7911261 - 1.388648
平均 (標準偏差)0.00037480105 (±0.017963696)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 321.00003 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_16659_msk_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_16659_half_map_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_16659_half_map_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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試料の構成要素

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全体 : Homodimeric ATP-binding Cassette Transporter BmrA

全体名称: Homodimeric ATP-binding Cassette Transporter BmrA
要素
  • 複合体: Homodimeric ATP-binding Cassette Transporter BmrA
    • タンパク質・ペプチド: Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein BmrA

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超分子 #1: Homodimeric ATP-binding Cassette Transporter BmrA

超分子名称: Homodimeric ATP-binding Cassette Transporter BmrA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)

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分子 #1: Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein BmrA

分子名称: Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein BmrA
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 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 (枯草菌)
分子量理論値: 66.340836 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MPTKKQKSKS KLKPFFALVR RTNPSYGKLA FALALSVVTT LVSLLIPLLT KQLVDGFSMS NLSGTQIGLI ALVFFVQAGL SAYATYALN YNGQKIISGL RELLWKKLIK LPVSYFDTNA SGETVSRVTN DTMVVKELIT THISGFITGI ISVIGSLTIL F IMNWKLTL ...文字列:
MPTKKQKSKS KLKPFFALVR RTNPSYGKLA FALALSVVTT LVSLLIPLLT KQLVDGFSMS NLSGTQIGLI ALVFFVQAGL SAYATYALN YNGQKIISGL RELLWKKLIK LPVSYFDTNA SGETVSRVTN DTMVVKELIT THISGFITGI ISVIGSLTIL F IMNWKLTL LVLVVVPLAA LILVPIGRKM FSISRETQDE TARFTGLLNQ ILPEIRLVKA SNAEDVEYGR GKMGISSLFK LG VREAKVQ SLVGPLISLV LMAALVAVIG YGGMQVSSGE LTAGALVAFI LYLFQIIMPM GQITTFFTQL QKSIGATERM IEI LAEEEE DTVTGKQIEN AHLPIQLDRV SFGYKPDQLI LKEVSAVIEA GKVTAIVGPS GGGKTTLFKL LERFYSPTAG TIRL GDEPV DTYSLESWRE HIGYVSQESP LMSGTIRENI SYGLERDVTD AEIEKAAEMA YALNFIKELP NQFDTEVGER GIMLS GGQR QRIAIARALL RNPSILMLDE ATSSLDSQSE KSVQQALEVL MEGRTTIVIA HRLSTVVDAD QLLFVEKGEI TGRGTH HEL MASHGLYRDF AEQQLKMNCD LENKAGVDKL AAALEHHHHH H

UniProtKB: Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein BmrA

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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6 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMC8H18N2O4S4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazine ethanesulfonic acid
50.0 mMNaCl塩化ナトリウムSodium Chloride塩化ナトリウム
0.035 %C24H46O11n-Dodecyl-B-D-maltopyranoside
0.03 %C24H39NaO5Sodium Cholate

詳細: pH adjustment with sodium hydroxide
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 295.15 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C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 81000
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・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: 13937 / 平均露光時間: 3.8 sec. / 平均電子線量: 50.0 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

粒子像選択選択した数: 2057656
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab initio model
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.1)
最終 3次元分類クラス数: 50 / 平均メンバー数/クラス: 47623 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.1)
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.14 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.1) / 使用した粒子像数: 343396
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 90.1
得られたモデル

PDB-8chb:
Inward-facing conformation of the ABC transporter BmrA C436S/A582C cross-linked mutant

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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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