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タイトルA syringe-like injection mechanism in Photorhabdus luminescens toxins.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 495, Issue 7442, Page 520-523, Year 2013
掲載日2013年3月28日
著者Christos Gatsogiannis / Alexander E Lang / Dominic Meusch / Vanda Pfaumann / Oliver Hofnagel / Roland Benz / Klaus Aktories / Stefan Raunser /
PubMed 要旨Photorhabdus luminescens is an insect pathogenic bacterium that is symbiotic with entomopathogenic nematodes. On invasion of insect larvae, P. luminescens is released from the nematodes and kills ...Photorhabdus luminescens is an insect pathogenic bacterium that is symbiotic with entomopathogenic nematodes. On invasion of insect larvae, P. luminescens is released from the nematodes and kills the insect through the action of a variety of virulence factors including large tripartite ABC-type toxin complexes (Tcs). Tcs are typically composed of TcA, TcB and TcC proteins and are biologically active only when complete. Functioning as ADP-ribosyltransferases, TcC proteins were identified as the actual functional components that induce actin-clustering, defects in phagocytosis and cell death. However, little is known about the translocation of TcC into the cell by the TcA and TcB components. Here we show that TcA in P. luminescens (TcdA1) forms a transmembrane pore and report its structure in the prepore and pore state determined by cryoelectron microscopy. We find that the TcdA1 prepore assembles as a pentamer forming an α-helical, vuvuzela-shaped channel less than 1.5 nanometres in diameter surrounded by a large outer shell. Membrane insertion is triggered not only at low pH as expected, but also at high pH, explaining Tc action directly through the midgut of insects. Comparisons with structures of the TcdA1 pore inserted into a membrane and in complex with TcdB2 and TccC3 reveal large conformational changes during membrane insertion, suggesting a novel syringe-like mechanism of protein translocation. Our results demonstrate how ABC-type toxin complexes bridge a membrane to insert their lethal components into the cytoplasm of the host cell. We believe that the proposed mechanism is characteristic of the whole ABC-type toxin family. This explanation of toxin translocation is a step towards understanding the host-pathogen interaction and the complex life cycle of P. luminescens and other pathogens, including human pathogenic bacteria, and serves as a strong foundation for the development of biopesticides.
リンクNature / PubMed:23515159
手法EM (単粒子)
解像度6.3 - 40.0 Å
構造データ

EMDB-2297:
Structure of TcdA1 in prepore state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.3 Å

EMDB-2298:
Structure of TcdA1 pore (TcdA1 reconstituted in liposomes)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 19.9 Å

EMDB-2299:
Negative stain EM structure of the PTC3 holotoxin complex (TcdA1, TcdB2, TccC3) in prepore state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 24.6 Å

EMDB-2300:
Negative stain EM structure of the PTC3 holotoxin complex (TcdA1, TcdB2, TccC3) in pore state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 40.0 Å

EMDB-2301:
Negative stain EM structure of TcdA1 in pore state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 26.5 Å

由来
  • Photorhabdus luminescens (バクテリア)

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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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