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タイトルA fiducial-assisted strategy compatible with resolving small MFS transporter structures in multiple conformations using cryo-EM.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 16, Issue 1, Page 7, Year 2025
掲載日2025年1月2日
著者Pujun Xie / Yan Li / Gaëlle Lamon / Huihui Kuang / Da-Neng Wang / Nathaniel J Traaseth /
PubMed 要旨Advancements in cryo-EM have stimulated a revolution in structural biology. Yet, for membrane proteins near the cryo-EM size threshold of approximately 40 kDa, including transporters and G-protein ...Advancements in cryo-EM have stimulated a revolution in structural biology. Yet, for membrane proteins near the cryo-EM size threshold of approximately 40 kDa, including transporters and G-protein coupled receptors, the absence of distinguishable structural features makes image alignment and structure determination a significant challenge. Furthermore, resolving more than one protein conformation within a sample, a major advantage of cryo-EM, represents an even greater degree of difficulty. Here, we describe a strategy for introducing a rigid fiducial marker (BRIL domain) at the C-terminus of membrane transporters from the Major Facilitator Superfamily (MFS) with AlphaFold2. This approach involves fusion of the last transmembrane domain helix of the target protein with the first helix of BRIL through a short poly-alanine linker to promote helicity. Combining this strategy with a BRIL-specific Fab, we elucidated four cryo-EM structures of the 42 kDa Staphylococcus aureus transporter NorA, three of which were derived from a single sample corresponding to inward-open, inward-occluded, and occluded conformations. Hence, this fusion construct facilitated experiments to characterize the conformational landscape of NorA and validated our design to position the BRIL/antibody pair in an orientation that avoids steric clash with the transporter. The latter was enabled through AlphaFold2 predictions, which minimized guesswork and reduced the need for screening several constructs. We further validated the suitability of the method to three additional MFS transporters (GlpT, Bmr, and Blt), results that supported a rigid linker between the transporter and BRIL. The successful application to four MFS proteins, the largest family of secondary transporters in nature, and analysis of predicted structures for the family indicates this strategy will be a valuable tool for studying other MFS members using cryo-EM.
リンクNat Commun / PubMed:39746942 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.56 - 3.25 Å
構造データ

44143

9b3k

EMDB-44143, PDB-9b3k:
NorA in complex with Fab36 (NorA-BRIL fusion)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.56 Å

44144

9b3l

EMDB-44144, PDB-9b3l:
NorA in occluded conformation (NorA-BRIL fusion)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.25 Å

44145

9b3m

EMDB-44145, PDB-9b3m:
NorA in inward-open conformation (NorA-BRIL fusion)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.21 Å

44147

9b3o

EMDB-44147, PDB-9b3o:
NorA in inward-occluded conformation (NorA-BRIL fusion)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.18 Å

由来
  • staphylococcus aureus (黄色ブドウ球菌)
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードTRANSPORT PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / membrane protein / Staphylococcus aureus / antibiotic resistance / efflux pump / TRANSPORT PROTEIN / TRANSPORT PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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