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タイトルStructural Insight into Phospholipid Transport by the MlaFEBD Complex from P. aeruginosa.
ジャーナル・号・ページJ Mol Biol, Vol. 433, Issue 13, Page 166986, Year 2021
掲載日2021年6月25日
著者Changping Zhou / Huigang Shi / Manfeng Zhang / Lijun Zhou / Le Xiao / Shasha Feng / Wonpil Im / Min Zhou / Xinzheng Zhang / Yihua Huang /
PubMed 要旨The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria, which consists of lipopolysaccharides (LPS) in the outer leaflet and phospholipids (PLs) in the inner leaflet, plays a key role in antibiotic ...The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria, which consists of lipopolysaccharides (LPS) in the outer leaflet and phospholipids (PLs) in the inner leaflet, plays a key role in antibiotic resistance and pathogen virulence. The maintenance of lipid asymmetry (Mla) pathway is known to be involved in PL transport and contributes to the lipid homeostasis of the OM, yet the underlying molecular mechanism and the directionality of PL transport in this pathway remain elusive. Here, we reported the cryo-EM structures of the ATP-binding cassette (ABC) transporter MlaFEBD from P. areuginosa, the core complex in the Mla pathway, in nucleotide-free (apo)-, ADP (ATP + vanadate)- and ATP (AMPPNP)-bound states as well as the structures of MlaFEB from E. coli in apo- and AMPPNP-bound states at a resolution range of 3.4-3.9 Å. The structures show that the MlaFEBD complex contains a total of twelve protein molecules with a stoichiometry of MlaFEBD, and binds a plethora of PLs at different locations. In contrast to canonical ABC transporters, nucleotide binding fails to trigger significant conformational changes of both MlaFEBD and MlaFEB in the nucleotide-binding and transmembrane domains of the ABC transporter, correlated with their low ATPase activities exhibited in both detergent micelles and lipid nanodiscs. Intriguingly, PLs or detergents appeared to relocate to the membrane-proximal end from the distal end of the hydrophobic tunnel formed by the MlaD hexamer in MlaFEBD upon addition of ATP, indicating that retrograde PL transport might occur in the tunnel in an ATP-dependent manner. Site-specific photocrosslinking experiment confirms that the substrate-binding pocket in the dimeric MlaE and the MlaD hexamer are able to bind PLs in vitro, in line with the notion that MlaFEBD complex functions as a PL transporter.
リンクJ Mol Biol / PubMed:33845086
手法EM (単粒子)
解像度3.4 - 3.9 Å
構造データ

30369

7ch6

EMDB-30369, PDB-7ch6:
Cryo-EM structure of E.coli MlaFEB with AMPPNP
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

30370

7ch7

EMDB-30370, PDB-7ch7:
Cryo-EM structure of E.coli MlaFEB
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

30371

7ch8

EMDB-30371, PDB-7ch8:
Cryo-EM structure of P.aeruginosa MlaFEBD with ADP-V
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

30372

7ch9

EMDB-30372, PDB-7ch9:
Cryo-EM structure of P.aeruginosa MlaFEBD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

30373

7cha

EMDB-30373, PDB-7cha:
Cryo-EM structure of P.aeruginosa MlaFEBD with AMPPNP
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

化合物

ChemComp-ANP:
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP / AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

ChemComp-LPP:
2-(HEXADECANOYLOXY)-1-[(PHOSPHONOOXY)METHYL]ETHYL HEXADECANOATE / ジパルミトイルホスファチジン酸 / リン脂質*YM

ChemComp-AD9:
ADP METAVANADATE / ADPバナジン酸

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

由来
  • Escherichia coli K12 (大腸菌)
  • escherichia coli (strain k12) (大腸菌)
  • Escherichia coli K-12 (大腸菌)
  • pseudomonas aeruginosa (strain atcc 15692 / dsm 22644 / cip 104116 / jcm 14847 / lmg 12228 / 1c / prs 101 / pao1) (緑膿菌)
  • pseudomonas aeruginosa pao1 (緑膿菌)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Mla complex / Lipid transporter

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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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