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タイトルInhibition of the Staphylococcus aureus c-di-AMP cyclase DacA by direct interaction with the phosphoglucosamine mutase GlmM.
ジャーナル・号・ページPLoS Pathog, Vol. 15, Issue 1, Page e1007537, Year 2019
掲載日2019年1月22日
著者Tommaso Tosi / Fumiya Hoshiga / Charlotte Millership / Rahul Singh / Charles Eldrid / Delphine Patin / Dominique Mengin-Lecreulx / Konstantinos Thalassinos / Paul Freemont / Angelika Gründling /
PubMed 要旨c-di-AMP is an important second messenger molecule that plays a pivotal role in regulating fundamental cellular processes, including osmotic and cell wall homeostasis in many Gram-positive organisms. ...c-di-AMP is an important second messenger molecule that plays a pivotal role in regulating fundamental cellular processes, including osmotic and cell wall homeostasis in many Gram-positive organisms. In the opportunistic human pathogen Staphylococcus aureus, c-di-AMP is produced by the membrane-anchored DacA enzyme. Inactivation of this enzyme leads to a growth arrest under standard laboratory growth conditions and a re-sensitization of methicillin-resistant S. aureus (MRSA) strains to ß-lactam antibiotics. The gene coding for DacA is part of the conserved three-gene dacA/ybbR/glmM operon that also encodes the proposed DacA regulator YbbR and the essential phosphoglucosamine mutase GlmM, which is required for the production of glucosamine-1-phosphate, an early intermediate of peptidoglycan synthesis. These three proteins are thought to form a complex in vivo and, in this manner, help to fine-tune the cellular c-di-AMP levels. To further characterize this important regulatory complex, we conducted a comprehensive structural and functional analysis of the S. aureus DacA and GlmM enzymes by determining the structures of the S. aureus GlmM enzyme and the catalytic domain of DacA. Both proteins were found to be dimers in solution as well as in the crystal structures. Further site-directed mutagenesis, structural and enzymatic studies showed that multiple DacA dimers need to interact for enzymatic activity. We also show that DacA and GlmM form a stable complex in vitro and that S. aureus GlmM, but not Escherichia coli or Pseudomonas aeruginosa GlmM, acts as a strong inhibitor of DacA function without the requirement of any additional cellular factor. Based on Small Angle X-ray Scattering (SAXS) data, a model of the complex revealed that GlmM likely inhibits DacA by masking the active site of the cyclase and preventing higher oligomer formation. Together these results provide an important mechanistic insight into how c-di-AMP production can be regulated in the cell.
リンクPLoS Pathog / PubMed:30668586 / PubMed Central
手法SAS (X-ray synchrotron) / X線回折
解像度1.7 - 3 Å
構造データ

SASDE78:
Solution structure of the diadenylate cyclase/phosphoglucosamine mutase (DacA/GlmM) complex from Staphylococcus aureus
手法: SAXS/SANS

SASDE88:
Solution structure of phosphoglucosamine mutase (GlmM) from Staphylococcus aureus
手法: SAXS/SANS

SASDE98:
Solution structure of Diadenylate cyclase (DacA) from Staphylococcus aureus
手法: SAXS/SANS

PDB-6gyw:
Crystal structure of DacA from Staphylococcus aureus
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.7 Å

PDB-6gyx:
Crystal structure of DacA from Staphylococcus aureus in complex with ApCpp
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 2.6 Å

PDB-6gyy:
Crystal structure of DacA from Staphylococcus aureus, N166C/T172C double mutant
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 2.77 Å

PDB-6gyz:
Crystal structure of GlmM from Staphylococcus aureus
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 3.0 Å

化合物

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-APC:
DIPHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENOSYL ESTER / α,β-メチレンATP / AMP-CPP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

ChemComp-MN:
Unknown entry

由来
  • Staphylococcus aureus (strain usa300) (黄色ブドウ球菌)
  • staphylococcus aureus (黄色ブドウ球菌)
キーワードTRANSFERASE / c-di-AMP / diadenylate cyclase / ApCpp / protein engineering / ISOMERASE / cell wall / phosphoglucosamine mutase / peptidoglycan

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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://pdbjlvh1.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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  • Pubmedのデータを利用しています

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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