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- EMDB-53097: Structure of the GH13 domain of Ruminococcus bromii Amy4 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-53097
タイトルStructure of the GH13 domain of Ruminococcus bromii Amy4
マップデータ
試料
  • 複合体: Ruminococcus bromii Amy4
    • タンパク質・ペプチド: Ruminococcus bromii Amy4
キーワードGH13 / Ruminococcus bromii / Amy4 / HYDROLASE
生物種Ruminococcus bromii L2-63 (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: 2.8 Å
データ登録者Wimmer BH / Medalia O
資金援助 スイス, 1件
OrganizationGrant number国
Swiss National Science Foundation10000885 スイス
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Spatial constraints drive amylosome-mediated resistant starch degradation by Ruminococcus bromii in the human colon.
著者: Benedikt H Wimmer / Sarah Moraïs / Itai Amit / Omar Tovar-Herrera / Meltem Tatli / Anke Trautwein-Schult / Barbara Pfister / Ran Zalk / Paloma Tödtli / Sebastian Simoni / Matteo Lisibach / ...著者: Benedikt H Wimmer / Sarah Moraïs / Itai Amit / Omar Tovar-Herrera / Meltem Tatli / Anke Trautwein-Schult / Barbara Pfister / Ran Zalk / Paloma Tödtli / Sebastian Simoni / Matteo Lisibach / Liron Levin / Dörte Becher / Edward A Bayer / Ohad Medalia / Itzhak Mizrahi /
要旨: Degradation of complex dietary fiber by gut microbes is essential for colonic fermentation, short-chain fatty acid production, and microbiome function. Ruminococcus bromii is the primary resistant ...Degradation of complex dietary fiber by gut microbes is essential for colonic fermentation, short-chain fatty acid production, and microbiome function. Ruminococcus bromii is the primary resistant starch (RS) degrader in humans, which relies on the amylosome, a specialized cell-bound enzymatic complex. To unravel its architecture, function, and the interplay among its components, we applied a holistic multilayered approach: Cryo-electron tomography reveals that the amylosome comprises a constitutive extracellular layer extending toward the RS substrate. Proteomics demonstrates remodeling of its contents across different growth conditions, with Amy4 and Amy16 comprising 60% of the amylosome in response to RS. Structural and biochemical analyses reveal complementarity and synergistic RS degradation by these enzymes. We demonstrate that amylosome composition and RS degradation are regulated at two levels: structural constraints and expression-driven shifts in enzyme proportions enforce enzyme proximity, which allows R. bromii to fine-tune its adaptation to dietary fiber and shape colonic metabolism.
履歴
登録2025年3月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年10月22日-
マップ公開2025年10月22日-
更新2025年12月10日-
現状2025年12月10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_53097.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_53097.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 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.)
0.65 Å/pix.
x 384 pix.
= 249.984 Å		0.65 Å/pix.
x 384 pix.
= 249.984 Å		0.65 Å/pix.
x 384 pix.
= 249.984 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: 0.651 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: 0.02
最小 - 最大-0.060244016 - 0.14091127
平均 (標準偏差)-0.00013755383 (±0.0027198505)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 249.98401 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_53097_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_53097_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_53097_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 : Ruminococcus bromii Amy4

全体名称: Ruminococcus bromii Amy4
要素
  • 複合体: Ruminococcus bromii Amy4
    • タンパク質・ペプチド: Ruminococcus bromii Amy4

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超分子 #1: Ruminococcus bromii Amy4

超分子名称: Ruminococcus bromii Amy4 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Ruminococcus bromii L2-63 (バクテリア)
分子量理論値: 135.6 KDa

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分子 #1: Ruminococcus bromii Amy4

分子名称: Ruminococcus bromii Amy4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: removal of secretion peptide and dockerin domain, addition of a C-terminal 6x-His Tag
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: alpha-amylase
由来(天然)生物種: Ruminococcus bromii L2-63 (バクテリア) / 株: L2-63
分子量理論値: 135.745984 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGATVSDDSS TSASSTAAGS LVEDDGFTWD NANVYFLLTD RFKNGNTAND HSYGRTLDKD GKPLEGWDTN PGTFHGGDFA GVTQSIEEG YFDNLGVNAI WISAPYEQTH GYCDSGKGFA HYSYHGYYVL DYTETDANFG TKEEFKTLVD TAHEHGIRVI M DIVMNHTG ...文字列:
MGATVSDDSS TSASSTAAGS LVEDDGFTWD NANVYFLLTD RFKNGNTAND HSYGRTLDKD GKPLEGWDTN PGTFHGGDFA GVTQSIEEG YFDNLGVNAI WISAPYEQTH GYCDSGKGFA HYSYHGYYVL DYTETDANFG TKEEFKTLVD TAHEHGIRVI M DIVMNHTG YNTVADMEQF GFGTLLDGAL DFKYKLTDVG EVNDHIDYKT SEEDWGKWWS NDWIRSGLPG YTEGAGGDLT MS LSGLPDF RTEQTKDVTI PPILKTKWTQ EGTYAQKLAK YGDKNTVTGY LSTWLSEWVR EYGVDGFRCD TAKHVDKASW NQL KQACVS ALREWRSNNK GKAGADWKED FWMTGEHWDH GVGYDTYYSE GGFDSMINFA VTGGGALASG SVANTYQGYA DKIN TKEGF NVLSFMSSHD ETLTRGDENT MLYNAAAFLL LPGGVQIFYG DETNRPLYPG VAFDGYGGSG HALRSDMNWN DMDKT LLAQ WQKVGQFRNK HVSIGAGANV KLSATSGVAF GRTYDKNGVT DQAAAVIGCN KNSSVTVDVS TLWEDGSYVI NTYDNS SSV VTDGKVTFNS GVNGTILMEN ADGQPLVSIT GEPKFYGTEQ VTVSLKECDS AKVSVDGGNK FVVKDGDTFT IGQTAYK ND TIEVTVEATN DKASSEAKFT FLKLGENDEK PTTSPTQSTT VPGSTASQTS KLTIKSTAGA PNVYAWTGAS TALNGAWP G QKAAAVSGQA NTYELTLPVS ADKSFSVVLN NGSGSQSGDI TGLYDGAVLE IQNGNYASVK TVTNGNQQGG GGEPEPAEG SVSVTIKPYS PSASYKIYAW NDTQKLTGAW PGVALTEKDS DGNYVVKFDN VDEVSIILSS GSGQTADITG VRDGATIEIT NEGCTTYKL TSKPIVVSPY ESLKKEARKI LAMTASDYTA ESWANAQKVL KSAEAMIKAG EDATTAEDMN AMIADLKSAQ K ALVLAPAT LTYAVVGKSV VSGVTASAAK VTVTVDGKTY TATADDVTGA FTVATSALKG TSTIKVDATR NGVNGTYSYA MK NGNIENG FVPTSPTLPT QPTTSTQPTT ATQPTTATQP TAPTQPTTAT EPTTAPAQKL TVNATSNYFG SASKTVSTDG KKV TVLYKL NSNMGVVDGQ WAVKYDSSKL KFNMADNKAD GKQTIMPSQS NLIHNAYSNV IKGVFTNPQV PTQYNGDTFI SLTF EVIGS GTASVYLDTQ YLTLGYVKGN KLNQASVVNN SKVCDVTGIA GFEKVSVNAS TAFVGDVTHH HHHH

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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0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
25.0 mMNH2C(CH2OH)3Tris
137.0 mMNaClsodium chloride
2.7 mMKClpotassium chloride
10.0 mMCaCl2calcium chloride
2.0 mMC4H10O2S2DTT
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 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: 45 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 25000 / 平均電子線量: 65.0 e/Å2
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 FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 130000
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
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: 16700000
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / ソフトウェア - 詳細: blob picker / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: cryoSPARC ab initio
最終 再構成アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 905000
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 詳細: Non-uniform refinement
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 詳細: Non-uniform refinement
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Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model / 詳細: full-length construct
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9qf3:
Structure of the GH13 domain of Ruminococcus bromii Amy4

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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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