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Structure paper

タイトルStructural basis of metalloid transport by the arsenite efflux pump ArsB.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 17, Issue 1, Year 2026
掲載日2026年5月18日
著者Shivansh Mahajan / Kemal Demirer / William M Clemons / Douglas C Rees /
PubMed 要旨Bacteria resist toxic arsenite (As) in their environments by actively pumping the metalloid out of the cell via efflux pumps such as ArsB. However, the mechanism of extrusion remains poorly ...Bacteria resist toxic arsenite (As) in their environments by actively pumping the metalloid out of the cell via efflux pumps such as ArsB. However, the mechanism of extrusion remains poorly understood, which hinders the development of engineered bioremediation strategies. We report high-resolution cryo-EM structures of ArsB from the arsenic-tolerant bacterium Leptospirillum ferriphilum. ArsB adopts an inverted two-fold repeat architecture resembling that of other ion transporter (IT) superfamily proteins. Structures determined in the presence of arsenite and antimonite reveal that the metalloid substrates interact with polar residues at the core of the transmembrane domain primarily via hydrogen bonding. Mutagenesis and in vivo functional assays support these interactions. Our ArsB structures represent an 'inward-facing' conformation, where the metalloid-binding site is exposed to the cytoplasm, suitable for metalloid capture. Furthermore, we demonstrate that arsenite resistance conferred by ArsB varies with external pH, supporting that ArsB is a proton (H)-coupled secondary transporter. Mutagenesis, in vivo functional assays, and pK estimation imply that conserved aspartate residues near the metalloid-binding site likely mediate the H-coupling mechanism. Our findings provide structural insights into metalloid recognition and H/metalloid antiport in ArsB, laying a foundation for further elucidation of the molecular basis of toxic metalloid detoxification in bacteria.
リンクNat Commun / PubMed:42151165 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.1 - 3.9 Å
構造データ

75462

10tp

EMDB-75462, PDB-10tp:
ArsB from L. ferriphilum in inward-facing state (parallel dimer)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

75463

10tq

EMDB-75463, PDB-10tq:
ArsB from L. ferriphilum in inward-facing state (antiparallel dimer)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

75467

10tu

EMDB-75467, PDB-10tu:
ArsB from L. ferriphilum bound to arsenite in inward-facing state (parallel dimer)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

75468

10ua

EMDB-75468, PDB-10ua:
ArsB from L. ferriphilum bound to antimonite in inward-facing state (antiparallel dimer)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-76265: ArsB from L. ferriphilum in presence of arsenite (reconstruction I)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

EMDB-76271: ArsB from L. ferriphilum in presence of arsenite (reconstruction II)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

化合物

ChemComp-TAS:
TRIHYDROXYARSENITE(III)

ChemComp-SBO:
TRIHYDROXYANTIMONITE(III)

由来
  • leptospirillum ferriphilum (バクテリア)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / arsenite / membrane transporter / secondary 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://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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