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タイトルCryo-EM Determination of Eravacycline-Bound Structures of the Ribosome and the Multidrug Efflux Pump AdeJ of Acinetobacter baumannii.
ジャーナル・号・ページmBio, Vol. 12, Issue 3, Page e0103121, Year 2021
掲載日2021年6月29日
著者Zhemin Zhang / Christopher E Morgan / Robert A Bonomo / Edward W Yu /
PubMed 要旨Antibiotic-resistant strains of the Gram-negative pathogen Acinetobacter baumannii have emerged as a significant global health threat. One successful therapeutic option to treat bacterial infections ...Antibiotic-resistant strains of the Gram-negative pathogen Acinetobacter baumannii have emerged as a significant global health threat. One successful therapeutic option to treat bacterial infections has been to target the bacterial ribosome. However, in many cases, multidrug efflux pumps within the bacterium recognize and extrude these clinically important antibiotics designed to inhibit the protein synthesis function of the bacterial ribosome. Thus, multidrug efflux within A. baumannii and other highly drug-resistant strains is a major cause of failure of drug-based treatments of infectious diseases. We here report the first structures of the cinetobacter rug fflux (Ade)J pump in the presence of the antibiotic eravacycline, using single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM). We also describe cryo-EM structures of the eravacycline-bound forms of the A. baumannii ribosome, including the 70S, 50S, and 30S forms. Our data indicate that the AdeJ pump primarily uses hydrophobic interactions to bind eravacycline, while the 70S ribosome utilizes electrostatic interactions to bind this drug. Our work here highlights how an antibiotic can bind multiple bacterial targets through different mechanisms and potentially enables drug optimization by taking advantage of these different modes of ligand binding. Acinetobacter baumannii has developed into a highly antibiotic-resistant Gram-negative pathogen. The prevalent AdeJ multidrug efflux pump mediates resistance to different classes of antibiotics known to inhibit the function of the 70S ribosome. Here, we report the first structures of the A. baumannii AdeJ pump, both in the absence and presence of eravacycline. We also describe structures of the A. baumannii ribosome bound by this antibiotic. Our results indicate that AdeJ and the ribosome use very distinct binding modes for drug recognition. Our work will ultimately enable structure-based drug discovery to combat antibiotic-resistant A. baumannii infection.
リンクmBio / PubMed:34044590 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.5 - 2.92 Å
構造データ

EMDB-23663: Multidrug Efflux pump AdeJ with Eravacylcine bound
PDB-7m4p: Multidrug Efflux pump AdeJ with Eravacycline bound
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.86 Å

EMDB-23664, PDB-7m4q:
Multidrug Efflux pump AdeJ
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.87 Å

EMDB-23666, PDB-7m4u:
A. baumannii Ribosome-Eravacycline complex: 30S
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.71 Å

EMDB-23667, PDB-7m4v:
A. baumannii Ribosome-Eravacycline complex: 50S
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.54 Å

EMDB-23668, PDB-7m4w:
A. baumannii Ribosome-Eravacycline complex: Empty 70S
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.55 Å

EMDB-23669, PDB-7m4x:
A. baumannii Ribosome-Eravacycline complex: P-site tRNA 70S
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.66 Å

EMDB-23670, PDB-7m4y:
A. baumannii Ribosome-Eravacycline complex: E-site tRNA 70S
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.5 Å

EMDB-23671, PDB-7m4z:
A. baumannii Ribosome-Eravacycline complex: hpf-bound 70S
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.92 Å

化合物

ChemComp-3PE:
1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / DSPE / リン脂質*YM

ChemComp-YQM:
Eravacycline / 抗生剤*YM

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • acinetobacter baumannii (バクテリア)
  • acinetobacter baumannii ab0057 (バクテリア)
  • acinetobacter baumannii (strain ab0057) (バクテリア)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / multidrug efflux pump / RIBOSOME / Acinetobacter baumannii / eravacycline / antibiotic / RIBOSOME/ANTIBIOTIC / RIBOSOME-ANTIBIOTIC 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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