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万見
- EMDB-44388: Cargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore m... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44388
タイトルCargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry
マップデータ
試料
  • 複合体: Cargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry
    • 複合体: Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry
      • 複合体: SNAP-tag-targeting peptide cargo protein
        • タンパク質・ペプチド: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncC
      • タンパク質・ペプチド: Type 1 encapsulin shell protein EncA
キーワードencapsulin / nanocompartment / pore mutant / VIRUS LIKE PARTICLE
機能・相同性
機能・相同性情報


encapsulin nanocompartment / iron ion transport / intracellular iron ion homeostasis / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
: / EncFtn-like / Type 1 encapsulin shell protein / Encapsulating protein for peroxidase / : / Ferritin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Encapsulin nanocompartment cargo protein EncC / 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)
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Andreas MP / Kwon S / Giessen TW
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM133325-05 米国
引用ジャーナル: ACS Nano / 年: 2024
タイトル: Pore Engineering as a General Strategy to Improve Protein-Based Enzyme Nanoreactor Performance.
著者: Seokmu Kwon / Michael P Andreas / Tobias W Giessen /
要旨: Enzyme nanoreactors are nanoscale compartments consisting of encapsulated enzymes and a selectively permeable barrier. Sequestration and colocalization of enzymes can increase catalytic activity, ...Enzyme nanoreactors are nanoscale compartments consisting of encapsulated enzymes and a selectively permeable barrier. Sequestration and colocalization of enzymes can increase catalytic activity, stability, and longevity, highly desirable features for many biotechnological and biomedical applications of enzyme catalysts. One promising strategy to construct enzyme nanoreactors is to repurpose protein nanocages found in nature. However, protein-based enzyme nanoreactors often exhibit decreased catalytic activity, partially caused by a mismatch of protein shell selectivity and the substrate requirements of encapsulated enzymes. No broadly applicable and modular protein-based nanoreactor platform is currently available. Here, we introduce a pore-engineered universal enzyme nanoreactor platform based on encapsulins-microbial self-assembling protein nanocompartments with programmable and selective enzyme packaging capabilities. We structurally characterize our protein shell designs via cryo-electron microscopy and highlight their polymorphic nature. Through fluorescence polarization assays, we show their improved molecular flux behavior and highlight their expanded substrate range via a number of proof-of-concept enzyme nanoreactor designs. This work lays the foundation for utilizing our encapsulin-based nanoreactor platform for diverse future biotechnological and biomedical applications.
履歴
登録2024年4月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年9月18日-
マップ公開2024年9月18日-
更新2024年9月25日-
現状2024年9月25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_44388.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_44388.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 325 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.16 Å/pix.
x 440 pix.
= 509.6 Å		1.16 Å/pix.
x 440 pix.
= 509.6 Å		1.16 Å/pix.
x 440 pix.
= 509.6 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: 1.15818 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: 0.14
最小 - 最大-0.5330662 - 1.1924132
平均 (標準偏差)0.0017669466 (±0.069834806)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ440440440
Spacing440440440
セルA=B=C: 509.60004 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Cargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore m...

全体名称: Cargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry
要素
  • 複合体: Cargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry
    • 複合体: Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry
      • 複合体: SNAP-tag-targeting peptide cargo protein
        • タンパク質・ペプチド: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncC
      • タンパク質・ペプチド: Type 1 encapsulin shell protein EncA

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超分子 #1: Cargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore m...

超分子名称: Cargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)
分子量理論値: 5.7 MDa

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超分子 #2: Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=...

超分子名称: Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry
タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)

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超分子 #3: SNAP-tag-targeting peptide cargo protein

超分子名称: SNAP-tag-targeting peptide cargo protein / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 2 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)

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分子 #1: Type 1 encapsulin shell protein EncA

分子名称: Type 1 encapsulin shell protein EncA / 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: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)
分子量理論値: 30.901014 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MPDFLGHAEN PLREEEWARL NETVIQVARR SLVGRRILDI YGPLGAGVQT VPYDEFQGVS PGAVDIVGEQ ETAMVFTDAR KFKTIPIIY KDFLLHWRDI EAARTHNMPL DVSAAAGAAA LCAQQEDELI FYGDARLGYE GLMTANGRLT VPLGDWTSPG G GFQAIVEA ...文字列:
MPDFLGHAEN PLREEEWARL NETVIQVARR SLVGRRILDI YGPLGAGVQT VPYDEFQGVS PGAVDIVGEQ ETAMVFTDAR KFKTIPIIY KDFLLHWRDI EAARTHNMPL DVSAAAGAAA LCAQQEDELI FYGDARLGYE GLMTANGRLT VPLGDWTSPG G GFQAIVEA TRKLNEQGHF GPYAVVLSPR LYSQLHRGGE IETIRQLASD GVYQSNRLRG ESGVVVSTGR ENMDLAVSMD MV AAYLGAS RMNHPFRVLE ALLLRIKHPD AICTLEGAGA TERR

UniProtKB: Type 1 encapsulin shell protein EncA

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分子 #2: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncC

分子名称: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus DK 1622 (バクテリア)
分子量理論値: 1.415685 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
PEKRLTVGSL RR

UniProtKB: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncC

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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4.1 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMC4H11NO3tris(hydroxymethyl)aminomethane

詳細: 150 mM NaCl, 20 mM Tris pH 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
詳細: The grid was glow discharged at 5 mA for 60 seconds under vacuum.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Blot force: 20 Blot time: 4 seconds Wait time: 0 seconds.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 706 / 平均露光時間: 6.0 sec. / 平均電子線量: 39.18 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 45000
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 37600
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / 詳細: Ab-initio model
最終 再構成想定した対称性 - 点群: I (正20面体型対称) / 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. 3.10.0) / ソフトウェア - 詳細: Homogeneous refinement
詳細: Homogeneous refinement was performed against the intial ab-initio map using I symmetry, per-particle defocus optimization, per-group CTF paramterization, and Ewald sphere correction.
使用した粒子像数: 12967
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.10.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.10.0)
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:

7s4q


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細ChimeraX v1.2.5 was first used to place the starting model (PDB: 7S4Q) in the cryo-EM map by using the fit in map command. The model was then manually refined using Coot v 0.9.8.1, followed by iterative real-space refinements in Phenix v1.20.1-4487-000. BioMT operators were identified from the cryo-EM map using map_symmetry command in Phenix then applied to the model using the apply_ncs command to assemble the complete shell. Real-space refinement was repeated in Phenix with NCS constraints applied. The BioMT operators were then identified using find_ncs command in Phenix and applied to the header of a protomer of the NCS-refined model.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 93.1
当てはまり具合の基準: cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-9b9q:
Cargo-loaded Myxococcus xanthus EncA encapsulin engineered pore mutant with T=3 icosahedral symmetry

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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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