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- EMDB-25567: Cryo-EM structure of OmpK36-TraN mating pair stabilization protei... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25567
タイトルCryo-EM structure of OmpK36-TraN mating pair stabilization proteins from carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae
マップデータWhole OmpK36-TraN map
試料
  • 複合体: Conjugal mating pair stabilizing complex OmpK36 and TraN
    • タンパク質・ペプチド: OmpK36
    • タンパク質・ペプチド: TraN
キーワードBacterial Conjugation / Mating pair stabilization / Single Particle Analysis / Outer Membrane Protein Complex / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


porin activity / pore complex / cell outer membrane / monoatomic ion transmembrane transport / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Porin, gammaproteobacterial / Porin, Gram-negative type, conserved site / General diffusion Gram-negative porins signature. / Gram-negative porin / Porin, Gram-negative type / : / Porin domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Beltran LC / Seddon C
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)5T32AI007046-45 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM122510 米国
引用ジャーナル: Nat Microbiol / 年: 2022
タイトル: Mating pair stabilization mediates bacterial conjugation species specificity.
著者: Wen Wen Low / Joshua L C Wong / Leticia C Beltran / Chloe Seddon / Sophia David / Hok-Sau Kwong / Tatiana Bizeau / Fengbin Wang / Alejandro Peña / Tiago R D Costa / Bach Pham / Min Chen / ...著者: Wen Wen Low / Joshua L C Wong / Leticia C Beltran / Chloe Seddon / Sophia David / Hok-Sau Kwong / Tatiana Bizeau / Fengbin Wang / Alejandro Peña / Tiago R D Costa / Bach Pham / Min Chen / Edward H Egelman / Konstantinos Beis / Gad Frankel /
要旨: Bacterial conjugation mediates contact-dependent transfer of DNA from donor to recipient bacteria, thus facilitating the spread of virulence and resistance plasmids. Here we describe how variants of ...Bacterial conjugation mediates contact-dependent transfer of DNA from donor to recipient bacteria, thus facilitating the spread of virulence and resistance plasmids. Here we describe how variants of the plasmid-encoded donor outer membrane (OM) protein TraN cooperate with distinct OM receptors in recipients to mediate mating pair stabilization and efficient DNA transfer. We show that TraN from the plasmid pKpQIL (Klebsiella pneumoniae) interacts with OmpK36, plasmids from R100-1 (Shigella flexneri) and pSLT (Salmonella Typhimurium) interact with OmpW, and the prototypical F plasmid (Escherichia coli) interacts with OmpA. Cryo-EM analysis revealed that TraN interacts with OmpK36 through the insertion of a β-hairpin in the tip of TraN into a monomer of the OmpK36 porin trimer. Combining bioinformatic analysis with AlphaFold structural predictions, we identified a fourth TraN structural variant that mediates mating pair stabilization by binding OmpF. Accordingly, we devised a classification scheme for TraN homologues on the basis of structural similarity and their associated receptors: TraNα (OmpW), TraNβ (OmpK36), TraNγ (OmpA), TraNδ (OmpF). These TraN-OM receptor pairings have real-world implications as they reflect the distribution of resistance plasmids within clinical Enterobacteriaceae isolates, demonstrating the importance of mating pair stabilization in mediating conjugation species specificity. These findings will allow us to predict the distribution of emerging resistance plasmids in high-risk bacterial pathogens.
履歴
登録2021年11月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年6月8日-
マップ公開2022年6月8日-
更新2024年10月23日-
現状2024年10月23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_25567.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_25567.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Whole OmpK36-TraN map
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 276.48 Å		1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 276.48 Å		1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 276.48 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.08 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.138
最小 - 最大-0.40753052 - 0.9880569
平均 (標準偏差)0.00037987935 (±0.0251262)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-128-128-128
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 276.48 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: TraN loop only

ファイルemd_25567_additional_1.map
注釈TraN loop only
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: OmpK36 Barrels only

ファイルemd_25567_additional_2.map
注釈OmpK36 Barrels only
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: TraN Flexible Tail

ファイルemd_25567_additional_3.map
注釈TraN Flexible Tail
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 : Conjugal mating pair stabilizing complex OmpK36 and TraN

全体名称: Conjugal mating pair stabilizing complex OmpK36 and TraN
要素
  • 複合体: Conjugal mating pair stabilizing complex OmpK36 and TraN
    • タンパク質・ペプチド: OmpK36
    • タンパク質・ペプチド: TraN

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超分子 #1: Conjugal mating pair stabilizing complex OmpK36 and TraN

超分子名称: Conjugal mating pair stabilizing complex OmpK36 and TraN
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: OmpK36WT ATCC43816 serially passaged in vitro on Rifampicin containing LB plates to 100mcg/ml followed by two passages in BALB/c mice. Mature TraN gene D28 to Q651 from pKpQIL was sub-cloned ...詳細: OmpK36WT ATCC43816 serially passaged in vitro on Rifampicin containing LB plates to 100mcg/ml followed by two passages in BALB/c mice. Mature TraN gene D28 to Q651 from pKpQIL was sub-cloned into the pTAMAHISTEV vector with an N-terminal His7-tag and a tobacco etch virus TEV cleavage site using the NcoI and XhoI restriction enzyme sites. The construct was transformed into E. coli C43 DE3 competent cells and expressed in Terrific Broth TB medium Formedium supplemented with 100 microgram/mL ampicillin.
由来(天然)生物種: Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌) / 株: ICC8001
分子量理論値: 120 KDa

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分子 #1: OmpK36

分子名称: OmpK36 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌) / 株: ICC8001
分子量理論値: 38.058918 KDa
配列文字列: GAEIYNKDGN KLDLYGKIDG LHYFSDDKSV DGDQTYMRVG VKGETQINDQ LTGYGQWEYN VQANNTESSS DQAWTRLAFA GLKFGDAGS FDYGRNYGVV YDVTSWTDVL PEFGGDTYGS DNFLQSRANG VATYRNSDFF GLVDGLNFAL QYQGKNGSVS G EGATNNGR ...文字列:
GAEIYNKDGN KLDLYGKIDG LHYFSDDKSV DGDQTYMRVG VKGETQINDQ LTGYGQWEYN VQANNTESSS DQAWTRLAFA GLKFGDAGS FDYGRNYGVV YDVTSWTDVL PEFGGDTYGS DNFLQSRANG VATYRNSDFF GLVDGLNFAL QYQGKNGSVS G EGATNNGR GWSKQNGDGF GTSLTYDIWD GISAGFAYSH SKRTDEQNSV PALGRGDNAE TYTGGLKYDA NNIYLASQYT QT YNATRAG SLGFANKAQN FEVVAQYQFD FGLRPSVAYL QSKGKDLERG YGDQDILKYV DVGATYYFNK NMSTYVDYKI NLL DDNSFT RNAGISTDDV VALGLVYQF

UniProtKB: OmpK36

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分子 #2: TraN

分子名称: TraN / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌) / 株: ST 258
分子量理論値: 906.964 Da
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
CSGGQNTHC

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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0.033 mg/mL
緩衝液pH: 7.8
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMNaClSodium Chloride
10.0 mMHepesHepes
0.03 percentDDMDDM

詳細: SEC Buffer
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / 装置: LEICA EM GP

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 13688 / 平均露光時間: 4.78 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 81000
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: 13780567
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2.0) / 使用した粒子像数: 598537
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-7szi:
Cryo-EM structure of OmpK36-TraN mating pair stabilization proteins from carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae

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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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