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タイトルDynamic Assembly of Pentamer-Based Protein Nanotubes.
ジャーナル・号・ページACS Nano, Vol. 19, Issue 9, Page 8786-8798, Year 2025
掲載日2025年3月11日
著者Lukasz Koziej / Farzad Fatehi / Marta Aleksejczuk / Matthew J Byrne / Jonathan G Heddle / Reidun Twarock / Yusuke Azuma /
PubMed 要旨Hollow proteinaceous particles are useful nanometric containers for delivery and catalysis. Understanding the molecular mechanisms and the geometrical theory behind the polymorphic protein assemblies ...Hollow proteinaceous particles are useful nanometric containers for delivery and catalysis. Understanding the molecular mechanisms and the geometrical theory behind the polymorphic protein assemblies provides a basis for designing ones with the desired morphology. As such, we found that a circularly permuted variant of a cage-forming enzyme, lumazine synthase, cpAaLS, assembles into a variety of hollow spherical and cylindrical structures in response to changes in ionic strength. Cryogenic electron microscopy revealed that these structures are composed entirely of pentameric subunits, and the dramatic cage-to-tube transformation is attributed to the moderately hindered 3-fold symmetry interaction and the imparted torsion angle of the building blocks, where both mechanisms are mediated by an α-helix domain that is untethered from the native position by circular permutation. Mathematical modeling suggests that the unique double- and triple-stranded helical arrangements of subunits are optimal tiling patterns, while different geometries should be possible by modulating the interaction angles of the pentagons. These structural insights into dynamic, pentamer-based protein cages and nanotubes afford guidelines for designing nanoarchitectures with customized morphology and assembly characteristics.
リンクACS Nano / PubMed:39993171 / PubMed Central
手法EM (らせん対称) / EM (単粒子)
解像度2.08 - 3.1 Å
構造データ

50999

9g3h

EMDB-50999, PDB-9g3h:
Circularly permuted lumazine synthase twisted tube with no gap between between double strands
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 2.44 Å

51000

9g3i

EMDB-51000, PDB-9g3i:
Circularly permuted lumazine synthase twisted tube with 18 Angstrom gap between double strands
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 2.85 Å

51001

9g3j

EMDB-51001, PDB-9g3j:
Circularly permuted lumazine synthase twisted tube with 28 Angstrom gap between double strands
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.1 Å

51003

9g3m

EMDB-51003, PDB-9g3m:
Circularly permuted lumazine synthase triple-stranded straight tube
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.09 Å

51004

9g3n

EMDB-51004, PDB-9g3n:
Circularly permuted lumazine synthase 36-pentamer spherical cage
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.07 Å

51005

9g3o

EMDB-51005, PDB-9g3o:
Circularly permuted lumazine synthase 24-pentamer spherical cage
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.76 Å

51006

9g3p

EMDB-51006, PDB-9g3p:
Circularly permuted lumazine synthase 12-pentamer spherical cage
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.08 Å

由来
  • aquifex aeolicus vf5 (バクテリア)
キーワードDE NOVO PROTEIN / protein cage / protein engineering / self-assembly / geometry / helical reconstruction / bionanotechnology / polymorphism / pentamer

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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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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
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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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