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- EMDB-20504: 10 Angstrom structure of the asymmetric flagellar filament purifi... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20504
タイトル10 Angstrom structure of the asymmetric flagellar filament purified from Leptospira biflexa Patoc WT cells resolved via subtomogram averaging
マップデータMasked full EM map resulting from subtomogram averaging in emClarity of flagellar filaments purified from wildtype Leptospira biflexa serovar Patoc strain Patoc 1.
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Flagellar filament purified from the periplasm of the Spirochete bacterium, Leptospira biflexa
    • タンパク質・ペプチド: Flagellin B1 (FlaB1)
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar coiling protein A (FcpA)
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar coiling protein B (FcpB)
キーワードbacterial flagella / FcpA / FcpB / FlaA / FlaB / Leptospira / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


periplasmic flagellum / structural molecule activity
類似検索 - 分子機能
Flagellin, C-terminal domain, subdomain 2 / Flagellin, C-terminal domain / Bacterial flagellin C-terminal helical region / Flagellin / Flagellin, N-terminal domain / Bacterial flagellin N-terminal helical region
類似検索 - ドメイン・相同性
Uncharacterized protein / Flagellin / Uncharacterized protein
類似検索 - 構成要素
生物種Leptospira biflexa serovar Patoc strain 'Patoc 1 (Paris)' (バクテリア) / Leptospira biflexa serovar Patoc (strain Patoc 1 / ATCC 23582 / Paris) (バクテリア)
手法サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.83 Å
データ登録者Gibson KH / Sindelar CV
資金援助 米国, ウルグアイ, 10件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Library of Medicine (NIH/NLM)R01 GM 110530 米国
National Institutes of Health/National Library of Medicine (NIH/NLM)U01 AI088752 米国
National Institutes of Health/National Library of Medicine (NIH/NLM)R01 TW009504 米国
National Institutes of Health/National Library of Medicine (NIH/NLM)R01 AI052473 米国
National Institutes of Health/National Library of Medicine (NIH/NLM)R01 298 AI121207 米国
Agencia Nacional de Investigacion e Innovacion (ANII)FCE_3_2016_1_126797ウルグアイ
Agencia Nacional de Investigacion e Innovacion (ANII)ALI_1_2014_1_4982ウルグアイ
Agencia Nacional de Investigacion e Innovacion (ANII)FCE_3_2016_1_126797ウルグアイ
French National Research AgencyANR-18-CE15-0027-1ウルグアイ
French National Research AgencyANR-08-300 MIE-018ウルグアイ
引用ジャーナル: Front Cell Infect Microbiol / 年: 2018
タイトル: FcpB Is a Surface Filament Protein of the Endoflagellum Required for the Motility of the Spirochete .
著者: Elsio A Wunder / Leyla Slamti / David N Suwondo / Kimberley H Gibson / Zhiguo Shang / Charles V Sindelar / Felipe Trajtenberg / Alejandro Buschiazzo / Albert I Ko / Mathieu Picardeau /
要旨: The spirochete endoflagellum is a unique motility apparatus among bacteria. Despite its critical importance for pathogenesis, the full composition of the flagellum remains to be determined. We have ...The spirochete endoflagellum is a unique motility apparatus among bacteria. Despite its critical importance for pathogenesis, the full composition of the flagellum remains to be determined. We have recently reported that FcpA is a novel flagellar protein and a major component of the sheath of the filament of the spirochete . By screening a library of random transposon mutants in the spirochete , we found a motility-deficient mutant harboring a disruption in a hypothetical gene of unknown function. Here, we show that this gene encodes a surface component of the endoflagellar filament and is required for typical hook- and spiral-shaped ends of the cell body, coiled structure of the endoflagella, and high velocity phenotype. We therefore named the gene for flagellar-coiling protein B. is conserved in all members of the genus, but not present in other organisms including other spirochetes. Complementation of the mutant restored the wild-type morphology and motility phenotypes. Immunoblotting with anti-FcpA and anti-FcpB antisera and cryo-electron microscopy of the filament indicated that FcpB assembled onto the surface of the sheath of the filament and mostly located on the outer (convex) side of the coiled filament. We provide evidence that FcpB, together with FcpA, are -specific novel components of the sheath of the filament, key determinants of the coiled and asymmetric structure of the endoflagella and are essential for high velocity. Defining the components of the endoflagella and their functions in these atypical bacteria should greatly enhance our understanding of the mechanisms by which these bacteria produce motility.
履歴
登録2019年7月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年12月25日-
マップ公開2020年3月25日-
更新2024年3月20日-
現状2024年3月20日処理サイト: RCSB / 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: 3.15
  • 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: 3.15
  • 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-6pwb
  • 表面レベル: 3.15
  • 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_20504.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_20504.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Masked full EM map resulting from subtomogram averaging in emClarity of flagellar filaments purified from wildtype Leptospira biflexa serovar Patoc strain Patoc 1.
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.)
2.6 Å/pix.
x 192 pix.
= 499.968 Å		2.6 Å/pix.
x 192 pix.
= 499.968 Å		2.6 Å/pix.
x 192 pix.
= 499.968 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: 2.604 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: 3.15 / ムービー #1: 3.15
最小 - 最大-3.8043377 - 10.010209
平均 (標準偏差)0.15763956 (±0.89477086)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-96-96-96
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 499.96802 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.6042.6042.604
M x/y/z192192192
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z499.968499.968499.968
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-96-96-96
NC/NR/NS192192192
D min/max/mean-3.80410.0100.158

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添付データ

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追加マップ: Masked half map 1 resulting from subtomogram averaging...

ファイルemd_20504_additional_1.map
注釈Masked half map 1 resulting from subtomogram averaging in emClarity of flagellar filaments purified from wildtype Leptospira biflexa serovar Patoc strain Patoc 1.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Unmasked full EM map resulting from subtomogram averaging...

ファイルemd_20504_additional_2.map
注釈Unmasked full EM map resulting from subtomogram averaging in emClarity of flagellar filaments purified from wildtype Leptospira biflexa serovar Patoc strain Patoc 1.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Masked half map 2 resulting from subtomogram averaging...

ファイルemd_20504_additional_3.map
注釈Masked half map 2 resulting from subtomogram averaging in emClarity of flagellar filaments purified from wildtype Leptospira biflexa serovar Patoc strain Patoc 1.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Symmetrised map generated by rotational symmetrization of the...

ファイルemd_20504_additional_4.map
注釈Symmetrised map generated by rotational symmetrization of the L. biflexa Patoc WT filament core resulting from subtomogram averaging. Map used to calculate helical parameters for FlaB core model.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Unmasked-half map 1 resulting from subtomogram averaging in...

ファイルemd_20504_half_map_1.map
注釈Unmasked-half map 1 resulting from subtomogram averaging in emClarity of flagellar filaments purified from wildtype Leptospira biflexa serovar Patoc strain Patoc 1.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Unmasked-half map 2 resulting from subtomogram averaging in...

ファイルemd_20504_half_map_2.map
注釈Unmasked-half map 2 resulting from subtomogram averaging in emClarity of flagellar filaments purified from wildtype Leptospira biflexa serovar Patoc strain Patoc 1.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Flagellar filament purified from the periplasm of the Spirochete ...

全体名称: Flagellar filament purified from the periplasm of the Spirochete bacterium, Leptospira biflexa
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Flagellar filament purified from the periplasm of the Spirochete bacterium, Leptospira biflexa
    • タンパク質・ペプチド: Flagellin B1 (FlaB1)
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar coiling protein A (FcpA)
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar coiling protein B (FcpB)

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超分子 #1: Flagellar filament purified from the periplasm of the Spirochete ...

超分子名称: Flagellar filament purified from the periplasm of the Spirochete bacterium, Leptospira biflexa
タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Filaments were purified from Leptospira biflexa wild type cells.
由来(天然)生物種: Leptospira biflexa serovar Patoc strain 'Patoc 1 (Paris)' (バクテリア)
Organelle: flagellar filament / 細胞中の位置: periplasm

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分子 #1: Flagellin B1 (FlaB1)

分子名称: Flagellin B1 (FlaB1) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 84 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Leptospira biflexa serovar Patoc (strain Patoc 1 / ATCC 23582 / Paris) (バクテリア)
株: Patoc 1 / ATCC 23582 / Paris / 細胞: bacteria
分子量理論値: 29.467033 KDa
配列文字列: AAINSHRVLK FQNEEVSKNM EKLSSGMRIN RAGDDASGLA VSEKMRTQVN GLRQAERNTE DGMSLIQTTE GFLQESNDII QRIRTLAIQ SSNGIYTEED RQMIQVEVSQ LIDEVDRIAS QAEFNKMNLL QGDFARGSRA TSMWFHIGPN MHQRERVFIA T MTARSLNL ...文字列:
AAINSHRVLK FQNEEVSKNM EKLSSGMRIN RAGDDASGLA VSEKMRTQVN GLRQAERNTE DGMSLIQTTE GFLQESNDII QRIRTLAIQ SSNGIYTEED RQMIQVEVSQ LIDEVDRIAS QAEFNKMNLL QGDFARGSRA TSMWFHIGPN MHQRERVFIA T MTARSLNL KGQSGELLSL STADKSNDAI GTLDAALTRI SKQRANLGAY FNRLEHAAKG LMNAYENTQA SESRIRDADM AE ETVAFTK NQILVQSGTA MLAQANVR

UniProtKB: Flagellin

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分子 #2: Flagellar coiling protein A (FcpA)

分子名称: Flagellar coiling protein A (FcpA) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 47 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Leptospira biflexa serovar Patoc (strain Patoc 1 / ATCC 23582 / Paris) (バクテリア)
株: Patoc 1 / ATCC 23582 / Paris / 細胞: bacteria
分子量理論値: 28.931002 KDa
配列文字列: LTEDQKKKKK EIMEQESLWK NPDFKGYNKT FQELHQLSKT FANNQFRLAL SNYQSGVNTI MKNRDWVEQY RKEEAEKKRL DEKWYWQKV DRKAREERVV YREKMKAKQD ALNYFSKAIN HLDEIKNPDL RERPEFKRLL SDVYRSWIMA EYDLQNLPQT I PILELYIE ...文字列:
LTEDQKKKKK EIMEQESLWK NPDFKGYNKT FQELHQLSKT FANNQFRLAL SNYQSGVNTI MKNRDWVEQY RKEEAEKKRL DEKWYWQKV DRKAREERVV YREKMKAKQD ALNYFSKAIN HLDEIKNPDL RERPEFKRLL SDVYRSWIMA EYDLQNLPQT I PILELYIE IDDNEKEYPA HKYLASAYSF EENMIKKTKG PDDMLFKYRY KKNVHLLRAT ELKYGKDSPE YKHIVNVIN

UniProtKB: Uncharacterized protein

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分子 #3: Flagellar coiling protein B (FcpB)

分子名称: Flagellar coiling protein B (FcpB) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 32 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Leptospira biflexa serovar Patoc (strain Patoc 1 / ATCC 23582 / Paris) (バクテリア)
株: Patoc 1 / ATCC 23582 / Paris / 細胞: bacteria
分子量理論値: 25.539666 KDa
配列文字列: SGKSMADTEK ELDDNISEVN KRLRLHTVLF KMKVRTLPHK TVLYKGKPSA DGERCEAADK QEAQDNTCLH LEVFDFVGSE DGKSSKNLG AKFKKMELFF EGSNNADPDP RKEQPRNLTK IRTYIYQNNF LLEDKVISVI ADVAPNGEPA HNDKIELFYQ H DDYPVWGT ...文字列:
SGKSMADTEK ELDDNISEVN KRLRLHTVLF KMKVRTLPHK TVLYKGKPSA DGERCEAADK QEAQDNTCLH LEVFDFVGSE DGKSSKNLG AKFKKMELFF EGSNNADPDP RKEQPRNLTK IRTYIYQNNF LLEDKVISVI ADVAPNGEPA HNDKIELFYQ H DDYPVWGT PETPSEKGVG KYILSNVENT KSNPIRNNFK KQFYFKNLDY FDKLFTKIFD YND

UniProtKB: Uncharacterized protein

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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
解析サブトモグラム平均法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度0.5 mg/mL
緩衝液pH: 6.8 / 詳細: Tris-HCl or ddH20, pH6.8 with <1% sodium azide as a preservative. FIDUCIAL MARKERS: Prior to vitrification, 1 uL of 6x concentrated Gold Tracer beads (10 nm colloidal gold) were mixed with 2 uL of purified flagella. To each grid, 3 uL of this mixture were applied.
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: 600 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
詳細: Model 950 Solarus Advanced Plasma System manufactured by GATAN.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 291 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III
詳細: 2 minute incubation time; blot time of 6-7.5 seconds; and blot offset of -2 mm.
詳細Leptospira biflexa serovar Patoc strain Patoc I wild type, fcpA, and fcpB mutant cells cultured in Ellinghausen-McCullough-Johnson-Harris liquid medium until they reached logarithmic phase at 30C. The cells were pelleted and the periplasmic flagellar filaments were purified as described in Wunder et al., 2016; Wunder et al., 2018.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI POLARA 300
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 / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-12 / 撮影したグリッド数: 1 / 平均露光時間: 1.2 sec. / 平均電子線量: 1.7 e/Å2
詳細: Tilt series acquisition. A total of ~35 tilt angles per tilt stack were acquired. The total dose was ~ 60 e/Angstrom2.
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 19230 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.0 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 倍率（公称値）: 15000
試料ステージ試料ホルダーモデル: SIDE ENTRY, EUCENTRIC / ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company

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画像解析

詳細Motion correction was performed on movie stacks acquired at each angle in each tilt series using IMOD alignframes. Tilt series were aligned in IMOD eTomo usinf 10 nm fiducial gold markers. CTF estimation with phase flipping was carried out, along with gold bead subtraction in IMOD eTomo. Tilt series were reconstructed using Weighted Back Projection in Tomo3D.
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: 9.83 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: emClarity (ver. 1.1)
詳細: emClarity: The two half-dataset volumes were combined with a B-170 factor of 0, and the Gold standard FSC at 0.143 was calculated to be 9.83 A with anisotropic resolutions ranging from 8.89-16.17 Angstrom.
使用したサブトモグラム数: 10581
抽出トモグラム数: 62 / 使用した粒子像数: 15000 / 参照モデル: de novo / 手法: Manual selection
ソフトウェア:
名称詳細
PEET (ver. 1.11)addModPts
RELION (ver. 2.1)preprocessing.py MODIFIED

詳細: Using IMOD 3dmod, filament trajectories were traced by selecting particle points along a single filament. Each continuous filament was a single contour (3dmod). Using the addModPts program in ...詳細: Using IMOD 3dmod, filament trajectories were traced by selecting particle points along a single filament. Each continuous filament was a single contour (3dmod). Using the addModPts program in PEET, particle gaps along each filament trajectory contour were filled in with additional points according to a repeat spacing of 52 angstroms. The x,y,z coordinates were then imported into RELION using a modified version of the RELION preprocessing.py python script described in Bharat et. al. (2015). The script was modified to ensure that particles in one filament would be sorted into the same ODD or EVEN grouping to prevent over-estimation of FSC due to inclusion of the 2 or more overlapping particles in a filament in both half-datasets.
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
ソフトウェア:
名称詳細
RELION (ver. 2.1.b1-gcccuda-2016.10-cc37)3d-autorefinement
emClarity (ver. 1.0)averaging/alignment

詳細: RELION 3d-autorefinment was used to refine angles. In-House particle (x, y, z, and euler angle) coordinate smoothing scripts. emClarity averaging and alignment
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

5wjt

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6nqw

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6nqz

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
詳細Eliminate minor clashes between FlaB1, FcpA, and FcpB
精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-6pwb:
Rigid body fitting of flagellin FlaB, and flagellar coiling proteins, FcpA and FcpB, into a 10 Angstrom structure of the asymmetric flagellar filament purified from Leptospira biflexa Patoc WT cells resolved via subtomogram averaging

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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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