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タイトルCryo-EM Structures of AcrD Illuminate a Mechanism for Capturing Aminoglycosides from Its Central Cavity.
ジャーナル・号・ページmBio, Vol. 14, Issue 1, Page e0338322, Year 2023
掲載日2023年2月28日
著者Zhemin Zhang / Christopher E Morgan / Meng Cui / Edward W Yu /
PubMed 要旨The Escherichia coli acriflavine resistance protein D (AcrD) is an efflux pump that belongs to the resistance-nodulation-cell division (RND) superfamily. Its primary function is to provide resistance ...The Escherichia coli acriflavine resistance protein D (AcrD) is an efflux pump that belongs to the resistance-nodulation-cell division (RND) superfamily. Its primary function is to provide resistance to aminoglycoside-based drugs by actively extruding these noxious compounds out of E. coli cells. AcrD can also mediate resistance to a limited range of other amphiphilic agents, including bile acids, novobiocin, and fusidic acids. As there is no structural information available for any aminoglycoside-specific RND pump, here we describe cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of AcrD in the absence and presence of bound gentamicin. These structures provide new information about the RND superfamily of efflux pumps, specifically, that three negatively charged residues central to the aminoglycoside-binding site are located within the ceiling of the central cavity of the AcrD trimer. Thus, it is likely that AcrD is capable of picking up aminoglycosides via this central cavity. Through the combination of cryo-EM structural determination, mutagenesis analysis, and molecular simulation, we show that charged residues are critically important for this pump to shuttle drugs directly from the central cavity to the funnel of the AcrD trimer for extrusion. Here, we report cryo-EM structures of the AcrD aminoglycoside efflux pump in the absence and presence of bound gentamicin, posing the possibility that this pump is capable of capturing aminoglycosides from the central cavity of the AcrD trimer. The results indicate that AcrD utilizes charged residues to bind and export drugs, mediating resistance to these antibiotics.
リンクmBio / PubMed:36625574 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.95 - 3.09 Å
構造データ

28848

8f3e

EMDB-28848, PDB-8f3e:
Trimer of aminoglycoside efflux pump AcrD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.09 Å

28855

8f4n

EMDB-28855, PDB-8f4n:
Dimer of aminoglycoside efflux pump AcrD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.95 Å

28857

8f4r

EMDB-28857, PDB-8f4r:
Gentamicin bound aminoglycoside efflux pump AcrD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.06 Å

28861

8f56

EMDB-28861, PDB-8f56:
Dimer of aminoglycoside efflux pump AcrD treated with gentamicin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.98 Å

化合物

ChemComp-LLL:
(2R,3R,4R,5R)-2-((1S,2S,3R,4S,6R)-4,6-DIAMINO-3-((2R,3R,6S)-3-AMINO-6-(AMINOMETHYL)-TETRAHYDRO-2H-PYRAN-2-YLOXY)-2-HYDR / ゲンタマイシンC1a

由来
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / aminoglycoside efflux pump / AcrD / E.coli

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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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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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