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- EMDB-11524: Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore stat... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-11524
タイトルFully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state and PA7LF(2+1A) arrangement
マップデータPA7LF(2 1A)
試料
  • 複合体: Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state and PA7LF(2+1A) arrangement
    • 複合体: Protective antigen
      • タンパク質・ペプチド: Protective antigen
    • 複合体: Lethal factor
      • タンパク質・ペプチド: Lethal factor
キーワードanthrax lethal toxin / fully-loaded pre-pore state / membrane translocase / cytotoxic substrate / TOXIN
機能・相同性
機能・相同性情報


anthrax lethal factor endopeptidase / positive regulation of apoptotic process in another organism / host cell cytosol / Uptake and function of anthrax toxins / negative regulation of MAPK cascade / host cell endosome membrane / protein homooligomerization / metalloendopeptidase activity / metallopeptidase activity / toxin activity ...anthrax lethal factor endopeptidase / positive regulation of apoptotic process in another organism / host cell cytosol / Uptake and function of anthrax toxins / negative regulation of MAPK cascade / host cell endosome membrane / protein homooligomerization / metalloendopeptidase activity / metallopeptidase activity / toxin activity / host cell plasma membrane / proteolysis / zinc ion binding / extracellular region / identical protein binding / membrane / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Anthrax toxin lethal factor, central domain / Anthrax toxin lethal factor, middle domain / Protective antigen domain 4 / : / Anthrax protective antigen, immunoglobulin-like domain / Anthrax toxin, lethal/endema factor / Anthrax toxin, lethal/endema factor, N-/C-terminal / : / Anthrax toxin lethal factor, N- and C-terminal domain / Anthrax toxin lethal factor (ATLF)-like domain profile. ...Anthrax toxin lethal factor, central domain / Anthrax toxin lethal factor, middle domain / Protective antigen domain 4 / : / Anthrax protective antigen, immunoglobulin-like domain / Anthrax toxin, lethal/endema factor / Anthrax toxin, lethal/endema factor, N-/C-terminal / : / Anthrax toxin lethal factor, N- and C-terminal domain / Anthrax toxin lethal factor (ATLF)-like domain profile. / Bacterial exotoxin B / Protective antigen, heptamerisation domain / Protective antigen, Ca-binding domain / Clostridial binary toxin B/anthrax toxin PA, domain 3 / Protective antigen, heptamerisation domain superfamily / Clostridial binary toxin B/anthrax toxin PA Ca-binding domain / Clostridial binary toxin B/anthrax toxin PA domain 2 / Clostridial binary toxin B/anthrax toxin PA domain 3 / PA14/GLEYA domain / PA14 domain profile. / PA14 domain / PA14 / PA14 domain / Metallopeptidase, catalytic domain superfamily / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature.
類似検索 - ドメイン・相同性
Protective antigen / Lethal factor / Protective antigen
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus anthracis (炭疽菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.2 Å
データ登録者Quentin D / Antoni C
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)615984 ドイツ
引用ジャーナル: PLoS Pathog / 年: 2020
タイトル: Cryo-EM structure of the fully-loaded asymmetric anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state.
著者: Claudia Antoni / Dennis Quentin / Alexander E Lang / Klaus Aktories / Christos Gatsogiannis / Stefan Raunser /
要旨: Anthrax toxin is the major virulence factor secreted by Bacillus anthracis, causing high mortality in humans and other mammals. It consists of a membrane translocase, known as protective antigen (PA) ...Anthrax toxin is the major virulence factor secreted by Bacillus anthracis, causing high mortality in humans and other mammals. It consists of a membrane translocase, known as protective antigen (PA), that catalyzes the unfolding of its cytotoxic substrates lethal factor (LF) and edema factor (EF), followed by translocation into the host cell. Substrate recruitment to the heptameric PA pre-pore and subsequent translocation, however, are not well understood. Here, we report three high-resolution cryo-EM structures of the fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state, which differ in the position and conformation of LFs. The structures reveal that three LFs interact with the heptameric PA and upon binding change their conformation to form a continuous chain of head-to-tail interactions. As a result of the underlying symmetry mismatch, one LF binding site in PA remains unoccupied. Whereas one LF directly interacts with a part of PA called α-clamp, the others do not interact with this region, indicating an intermediate state between toxin assembly and translocation. Interestingly, the interaction of the N-terminal domain with the α-clamp correlates with a higher flexibility in the C-terminal domain of the protein. Based on our data, we propose a model for toxin assembly, in which the relative position of the N-terminal α-helices in the three LFs determines which factor is translocated first.
履歴
登録2020年7月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年9月2日-
マップ公開2020年9月2日-
更新2024年5月1日-
現状2024年5月1日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.1
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.1
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6zxl
  • 表面レベル: 0.1
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_11524.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_11524.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 144.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈PA7LF(2 1A)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.07 Å/pix.
x 336 pix.
= 359.52 Å		1.07 Å/pix.
x 336 pix.
= 359.52 Å		1.07 Å/pix.
x 336 pix.
= 359.52 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.07 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.1 / ムービー #1: 0.1
最小 - 最大-0.7723325 - 1.0983543
平均 (標準偏差)0.0013000775 (±0.025047943)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ336336336
Spacing336336336
セルA=B=C: 359.52002 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.071.071.07
M x/y/z336336336
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z359.520359.520359.520
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS336336336
D min/max/mean-0.7721.0980.001

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore stat...

全体名称: Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state and PA7LF(2+1A) arrangement
要素
  • 複合体: Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state and PA7LF(2+1A) arrangement
    • 複合体: Protective antigen
      • タンパク質・ペプチド: Protective antigen
    • 複合体: Lethal factor
      • タンパク質・ペプチド: Lethal factor

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超分子 #1: Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore stat...

超分子名称: Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state and PA7LF(2+1A) arrangement
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Heptameric pre-pores of proteolytically-acitivated protective antigen were loaded with excess of LFs to create the PA7LF3 complexes. The LFs form a continuous chain of head-to-tail ...詳細: Heptameric pre-pores of proteolytically-acitivated protective antigen were loaded with excess of LFs to create the PA7LF3 complexes. The LFs form a continuous chain of head-to-tail interactions. In the PA7LF(2+1A) arrangement, the third LF binds with its N-terminal domain to the C-terminal region of the 2nd LF.
分子量理論値: 93 KDa

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超分子 #2: Protective antigen

超分子名称: Protective antigen / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
詳細: The trypsin-activated 63 kDa fragments assemble into a hepatameric pre-pore
由来(天然)生物種: Bacillus anthracis (炭疽菌)

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超分子 #3: Lethal factor

超分子名称: Lethal factor / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
詳細: Three LF molecules crown the heptameric PA ring. The LFs form a continuous chain of head-to-tail interactions. In the PA7LF(2+1A) arrangement, the third LF binds with its N-terminal domain to ...詳細: Three LF molecules crown the heptameric PA ring. The LFs form a continuous chain of head-to-tail interactions. In the PA7LF(2+1A) arrangement, the third LF binds with its N-terminal domain to the C-terminus of the 2nd LF.
由来(天然)生物種: Bacillus anthracis (炭疽菌)

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分子 #1: Protective antigen

分子名称: Protective antigen / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bacillus anthracis (炭疽菌)
分子量理論値: 85.67993 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGHHHHHHHH HHSSGHIDDD DKHMEVKQEN RLLNESESSS QGLLGYYFSD LNFQAPMVVT SSTTGDLSIP SSELENIPSE NQYFQSAIW SGFIKVKKSD EYTFATSADN HVTMWVDDQE VINKASNSNK IRLEKGRLYQ IKIQYQRENP TEKGLDFKLY W TDSQNKKE ...文字列:
MGHHHHHHHH HHSSGHIDDD DKHMEVKQEN RLLNESESSS QGLLGYYFSD LNFQAPMVVT SSTTGDLSIP SSELENIPSE NQYFQSAIW SGFIKVKKSD EYTFATSADN HVTMWVDDQE VINKASNSNK IRLEKGRLYQ IKIQYQRENP TEKGLDFKLY W TDSQNKKE VISSDNLQLP ELKQKSSNSR KKRSTSAGPT VPDRDNDGIP DSLEVEGYTV DVKNKRTFLS PWISNIHEKK GL TKYKSSP EKWSTASDPY SDFEKVTGRI DKNVSPEARH PLVAAYPIVH VDMENIILSK NEDQSTQNTD SQTRTISKNT STS RTHTSE VHGNAEVHAS FFDIGGSVSA GFSNSNSSTV AIDHSLSLAG ERTWAETMGL NTADTARLNA NIRYVNTGTA PIYN VLPTT SLVLGKNQTL ATIKAKENQL SQILAPNNYY PSKNLAPIAL NAQDDFSSTP ITMNYNQFLE LEKTKQLRLD TDQVY GNIA TYNFENGRVR VDTGSNWSEV LPQIQETTAR IIFNGKDLNL VERRIAAVNP SDPLETTKPD MTLKEALKIA FGFNEP NGN LQYQGKDITE FDFNFDQQTS QNIKNQLAEL NATNIYTVLD KIKLNAKMNI LIRDKRFHYD RNNIAVGADE SVVKEAH RE VINSSTEGLL LNIDKDIRKI LSGYIVEIED TEGLKEVIND RYDMLNISSL RQDGKTFIDF KKYNDKLPLY ISNPNYKV N VYAVTKENTI INPSENGDTS TNGIKKILIF SKKGYEIG

UniProtKB: Protective antigen

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分子 #2: Lethal factor

分子名称: Lethal factor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: anthrax lethal factor endopeptidase
由来(天然)生物種: Bacillus anthracis (炭疽菌)
分子量理論値: 93.904211 KDa
組換発現生物種: Bacillus anthracis (炭疽菌)
配列文字列: MNIKKEFIKV ISMSCLVTAI TLSGPVFIPL VQGAGGHGDV GMHVKEKEKN KDENKRKDEE RNKTQEEHLK EIMKHIVKIE VKGEEAVKK EAAEKLLEKV PSDVLEMYKA IGGKIYIVDG DITKHISLEA LSEDKKKIKD IYGKDALLHE HYVYAKEGYE P VLVIQSSE ...文字列:
MNIKKEFIKV ISMSCLVTAI TLSGPVFIPL VQGAGGHGDV GMHVKEKEKN KDENKRKDEE RNKTQEEHLK EIMKHIVKIE VKGEEAVKK EAAEKLLEKV PSDVLEMYKA IGGKIYIVDG DITKHISLEA LSEDKKKIKD IYGKDALLHE HYVYAKEGYE P VLVIQSSE DYVENTEKAL NVYYEIGKIL SRDILSKINQ PYQKFLDVLN TIKNASDSDG QDLLFTNQLK EHPTDFSVEF LE QNSNEVQ EVFAKAFAYY IEPQHRDVLQ LYAPEAFNYM DKFNEQEINL SLEELKDQRM LARYEKWEKI KQHYQHWSDS LSE EGRGLL KKLQIPIEPK KDDIIHSLSQ EEKELLKRIQ IDSSDFLSTE EKEFLKKLQI DIRDSLSEEE KELLNRIQVD SSNP LSEKE KEFLKKLKLD IQPYDINQRL QDTGGLIDSP SINLDVRKQY KRDIQNIDAL LHQSIGSTLY NKIYLYENMN INNLT ATLG ADLVDSTDNT KINRGIFNEF KKNFKYSISS NYMIVDINER PALDNERLKW RIQLSPDTRA GYLENGKLIL QRNIGL EIK DVQIIKQSEK EYIRIDAKVV PKSKIDTKIQ EAQLNINQEW NKALGLPKYT KLITFNVHNR YASNIVESAY LILNEWK NN IQSDLIKKVT NYLVDGNGRF VFTDITLPNI AEQYTHQDEI YEQVHSKGLY VPESRSILLH GPSKGVELRN DSEGFIHE F GHAVDDYAGY LLDKNQSDLV TNSKKFIDIF KEEGSNLTSY GRTNEAEFFA EAFRLMHSTD HAERLKVQKN APKTFQFIN DQIKFIINS

UniProtKB: Lethal factor

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.06 mg/mL
緩衝液pH: 8.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMTris-HClTris hydrochloride
150.0 mMNaClsodium chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 支持フィルム - Film thickness: 2 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 40 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 286 K / 装置: GATAN CRYOPLUNGE 3
詳細: 4 uL sample was applied to grid (with 2 nm additional carbon layer) and incubated for 45 s prior blotting..

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 実像数: 5238 / 平均露光時間: 15.0 sec. / 平均電子線量: 74.4 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系最大 デフォーカス（補正後）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 1.2 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率（公称値）: 130000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 382000
初期モデル#0 - モデルのタイプ: PDB ENTRY
#0 - PDBモデル - PDB ID:

1tzo


#0 - 詳細: The corresponding 3D class of the 3D classification step served as initial model for the refinement
#1 - モデルのタイプ: PDB ENTRY
#1 - PDBモデル - PDB ID:

1j7n


#1 - 詳細: The corresponding 3D class of the 3D classification step served as initial model for the refinement
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPHIRE / 使用した粒子像数: 44000
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: SPHIRE
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: SPHIRE

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6zxk


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細The previously generated PA7LF(2+1B) model (PDB:6ZXK) served as starting point and was placed into the density using rigid-body fit in Chimera. From this model, chain J was fitted into the density corresponding to the third LF, located adjacent to the second LF. For the entire model a restrained refinement in phenix was performed. The resulting model was further refined with a combination of phenix and coot. Unresolved regions were deleted and side chain information was removed for less well-resolved regions.
得られたモデル

PDB-6zxl:
Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state and PA7LF(2+1A) arrangement

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万見について

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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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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