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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-6319
タイトルStructure of bacterial chemotaxis signaling CheA2-trimer core complex by cryo-electron tomography and subvolume averaging
マップデータStructure of bacterial chemotaxis signaling CheA2-trimer core complex by cryo-electron tomography and subvolume averaging
試料
  • 試料: tarCF CheA CheW
  • タンパク質・ペプチド: Chemotaxis protein CheA走化性
  • タンパク質・ペプチド: Chemotaxis protein CheW走化性
  • タンパク質・ペプチド: Methyl-accepting chemotaxis protein II
キーワードBacterial chemotaxis / Signal transduction (シグナル伝達) / cryo-Electron Tomography / Molecular dynamics simulation (分子動力学法) / all-atom
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of protein modification process / detection of chemical stimulus / methyl accepting chemotaxis protein complex / protein histidine kinase binding / positive regulation of post-translational protein modification / bacterial-type flagellum-dependent swimming motility / cell tip / regulation of bacterial-type flagellum-dependent cell motility / aerotaxis / protein histidine kinase activity ...negative regulation of protein modification process / detection of chemical stimulus / methyl accepting chemotaxis protein complex / protein histidine kinase binding / positive regulation of post-translational protein modification / bacterial-type flagellum-dependent swimming motility / cell tip / regulation of bacterial-type flagellum-dependent cell motility / aerotaxis / protein histidine kinase activity / regulation of chemotaxis / thermotaxis / signal complex assembly / histidine kinase / phosphorelay sensor kinase activity / phosphorelay signal transduction system / establishment of localization in cell / cellular response to amino acid stimulus / protein homooligomerization / 走化性 / transmembrane signaling receptor activity / protein domain specific binding / リン酸化 / シグナル伝達 / protein homodimerization activity / ATP binding / identical protein binding / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Chemotaxis protein CheW / CheY binding / CheY binding / Chemotaxis protein CheA, P2 response regulator-binding domain superfamily / Chemotaxis protein CheA, P2 response regulator-binding / P2 response regulator binding domain / Methyl-accepting chemotaxis protein, four helix bundle domain superfamily / Homologues of the ligand binding domain of Tar / Chemotaxis methyl-accepting receptor, methyl-accepting site / Bacterial chemotaxis sensory transducers signature. ...Chemotaxis protein CheW / CheY binding / CheY binding / Chemotaxis protein CheA, P2 response regulator-binding domain superfamily / Chemotaxis protein CheA, P2 response regulator-binding / P2 response regulator binding domain / Methyl-accepting chemotaxis protein, four helix bundle domain superfamily / Homologues of the ligand binding domain of Tar / Chemotaxis methyl-accepting receptor, methyl-accepting site / Bacterial chemotaxis sensory transducers signature. / Chemotaxis methyl-accepting receptor Tar-related, ligand-binding / Tar ligand binding domain homologue / Histidine kinase CheA-like, homodimeric domain / CheY-binding domain of CheA / Histidine kinase CheA-like, homodimeric domain superfamily / Signal transducing histidine kinase, homodimeric domain / Signal transducing histidine kinase, homodimeric domain / CheW-like domain profile. / CheW-like domain / CheW-like domain superfamily / CheW-like domain / Two component signalling adaptor domain / Histidine Phosphotransfer domain / Chemotaxis methyl-accepting receptor / Hpt domain / Histidine-containing phosphotransfer (HPt) domain profile. / Signal transduction histidine kinase, phosphotransfer (Hpt) domain / HPT domain superfamily / Target SNARE coiled-coil homology domain / Methyl-accepting chemotaxis protein (MCP) signalling domain / Methyl-accepting chemotaxis protein (MCP) signalling domain / Bacterial chemotaxis sensory transducers domain profile. / Methyl-accepting chemotaxis-like domains (chemotaxis sensory transducer). / HAMP domain / HAMP (Histidine kinases, Adenylyl cyclases, Methyl binding proteins, Phosphatases) domain / HAMP domain profile. / HAMP domain / Signal transduction histidine kinase, dimerisation/phosphoacceptor domain superfamily / Signal transduction histidine kinase-related protein, C-terminal / Histidine kinase domain / Histidine kinase domain profile. / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / Histidine kinase-like ATPases / Histidine kinase/HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Methyl-accepting chemotaxis protein II / Chemotaxis protein CheA / Chemotaxis protein CheW / Chemotaxis protein CheA / Chemotaxis protein CheW / Methyl-accepting chemotaxis protein 2
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 11.3 Å
データ登録者Cassidy CK / Himes BA / Alvarez FJ / Ma J / Zhou G / Perilla JR / Schulten K / Zhang P
引用ジャーナル: Elife / 年: 2015
タイトル: CryoEM and computer simulations reveal a novel kinase conformational switch in bacterial chemotaxis signaling.
著者: C Keith Cassidy / Benjamin A Himes / Frances J Alvarez / Jun Ma / Gongpu Zhao / Juan R Perilla / Klaus Schulten / Peijun Zhang /
要旨: Chemotactic responses in bacteria require large, highly ordered arrays of sensory proteins to mediate the signal transduction that ultimately controls cell motility. A mechanistic understanding of ...Chemotactic responses in bacteria require large, highly ordered arrays of sensory proteins to mediate the signal transduction that ultimately controls cell motility. A mechanistic understanding of the molecular events underlying signaling, however, has been hampered by the lack of a high-resolution structural description of the extended array. Here, we report a novel reconstitution of the array, involving the receptor signaling domain, histidine kinase CheA, and adaptor protein CheW, as well as a density map of the core-signaling unit at 11.3 Å resolution, obtained by cryo-electron tomography and sub-tomogram averaging. Extracting key structural constraints from our density map, we computationally construct and refine an atomic model of the core array structure, exposing novel interfaces between the component proteins. Using all-atom molecular dynamics simulations, we further reveal a distinctive conformational change in CheA. Mutagenesis and chemical cross-linking experiments confirm the importance of the conformational dynamics of CheA for chemotactic function.
履歴
登録2015年4月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2015年5月20日-
マップ公開2015年12月9日-
更新2015年12月9日-
現状2015年12月9日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
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  • 表面レベル: 1.5
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  • 原子モデル: PDB-3ja6
  • 表面レベル: 1.5
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  • 原子モデルPDB-3ja6
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_6319.png

GlobalFsc.jpg

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_6319.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 5.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Structure of bacterial chemotaxis signaling CheA2-trimer core complex by cryo-electron tomography and subvolume averaging
ボクセルのサイズX=Y=Z: 3.01 Å
密度
表面レベル登録者による: 1.5 / ムービー #1: 1.5
最小 - 最大-8.681607250000001 - 9.138707159999999
平均 (標準偏差)0.0 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ13013084
Spacing13013084
セルA: 391.3 Å / B: 391.3 Å / C: 252.84 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z3.013.013.01
M x/y/z13013084
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z391.300391.300252.840
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-8211244
NX/NY/NZ115138149
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS13013084
D min/max/mean-8.6829.1390.000

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添付データ

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その他

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試料の構成要素

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全体 : tarCF CheA CheW

全体名称: tarCF CheA CheW
要素
  • 試料: tarCF CheA CheW
  • タンパク質・ペプチド: Chemotaxis protein CheA走化性
  • タンパク質・ペプチド: Chemotaxis protein CheW走化性
  • タンパク質・ペプチド: Methyl-accepting chemotaxis protein II

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超分子 #1000: tarCF CheA CheW

超分子名称: tarCF CheA CheW / タイプ: sample / ID: 1000
集合状態: Trimer of (CheA dimer, dimer of tarCF trimers of dimers, 2 CheW subunits)
Number unique components: 3
分子量理論値: 1.66 MDa

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分子 #1: Chemotaxis protein CheA

分子名称: Chemotaxis protein CheA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: Bacterial Chemotaxis Histidine Kinase CheA / コピー数: 6 / 集合状態: Dimer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 細胞中の位置: Inner Membrane
分子量理論値: 71.384 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: RP3098 / 組換プラスミド: pKJ9
配列UniProtKB: Chemotaxis protein CheA

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分子 #2: Chemotaxis protein CheW

分子名称: Chemotaxis protein CheW / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 集合状態: monomeric / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 細胞中の位置: Inner Membrane
分子量理論値: 18.083 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: RP3098 / 組換プラスミド: PPA770
配列UniProtKB: Chemotaxis protein CheW

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分子 #3: Methyl-accepting chemotaxis protein II

分子名称: Methyl-accepting chemotaxis protein II / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / Name.synonym: tarCF
詳細: Cytoplasmic fragment of wild-type aspartate receptor
コピー数: 6 / 集合状態: trimer of dimers / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 細胞中の位置: Inner Membrane
分子量理論値: 31.209 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: RP3098 / 組換プラスミド: pHTCF
配列UniProtKB: Methyl-accepting chemotaxis protein II

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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
解析サブトモグラム平均法
試料の集合状態2D array

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試料調製

緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 75 mM Tris-HCl, 100 mM KCl, 5 mM MgCl2
グリッド詳細: Perforated R2/2 Quantifoil grids precoated with 10 nm fiducial gold beads on the backside of the grid
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: HOMEMADE PLUNGER
手法: Single-sided blotting to avoid disruption of the monolayer
詳細Pseudo-crystalline 2D monolayer reconstituted on a lipid monolayer

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI POLARA 300
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 49834 / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.0 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 8.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 4.0 µm / 倍率（公称値）: 39000
試料ステージ試料ホルダーモデル: OTHER / Tilt series - Axis1 - Min angle: -70 ° / Tilt series - Axis1 - Max angle: 70 °
日付2009年1月7日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
実像数: 60 / 平均電子線量: 60 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16
実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company

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画像解析

結晶パラメータ面群: P 1
CTF補正詳細: TomoCTF (strip-based periodogram)
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 11.3 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: IMOD / 使用したサブトモグラム数: 4000
詳細Subtomograms were initially selected using template matching. Positions were refined using alignment to class averages. Classification was also used to select symmetry centers and to remove high variance outliers. Cross-correlation with missing-wedge compensation was used for alignment, with SVD and HAC used for statistical analysis.
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1qu7

精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-3ja6:
Cryo-electron Tomography and All-atom Molecular Dynamics Simulations Reveal a Novel Kinase Conformational Switch in Bacterial Chemotaxis Signaling

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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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