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- EMDB-23092: Cryo-EM structure of YiiP-Fab complex in Apo state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-23092
タイトルCryo-EM structure of YiiP-Fab complex in Apo state
マップデータlocally sharpened map from cryosparc nonlinear refinement
試料
  • 複合体: YiiP_SO in complex with Fab2R
    • 複合体: YiiP
      • タンパク質・ペプチド: Cadmium and zinc efflux pump FieF
    • 複合体: Fab2R_light chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab2R light chain
    • 複合体: Fab2R_heavy chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab2R heavy chain
機能・相同性
機能・相同性情報


zinc efflux active transmembrane transporter activity / cadmium ion transmembrane transporter activity / ferrous iron transmembrane transporter activity / intracellular zinc ion homeostasis / metal ion binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Cation efflux protein, cytoplasmic domain / Dimerisation domain of Zinc Transporter / Cation efflux protein, cytoplasmic domain superfamily / Cation efflux protein / Cation efflux transmembrane domain superfamily / Cation efflux family
類似検索 - ドメイン・相同性
Cation-efflux pump FieF
類似検索 - 構成要素
生物種Shewanella oneidensis (バクテリア) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.0 Å
データ登録者Lopez-Redondo ML / Fan S / Koide A / Koide S / Beckstein O / Stokes DL
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R01GM125081 米国
引用ジャーナル: J Gen Physiol / 年: 2021
タイトル: Zinc binding alters the conformational dynamics and drives the transport cycle of the cation diffusion facilitator YiiP.
著者: Maria Lopez-Redondo / Shujie Fan / Akiko Koide / Shohei Koide / Oliver Beckstein / David L Stokes /
要旨: YiiP is a secondary transporter that couples Zn2+ transport to the proton motive force. Structural studies of YiiP from prokaryotes and Znt8 from humans have revealed three different Zn2+ sites and a ...YiiP is a secondary transporter that couples Zn2+ transport to the proton motive force. Structural studies of YiiP from prokaryotes and Znt8 from humans have revealed three different Zn2+ sites and a conserved homodimeric architecture. These structures define the inward-facing and outward-facing states that characterize the archetypal alternating access mechanism of transport. To study the effects of Zn2+ binding on the conformational transition, we use cryo-EM together with molecular dynamics simulation to compare structures of YiiP from Shewanella oneidensis in the presence and absence of Zn2+. To enable single-particle cryo-EM, we used a phage-display library to develop a Fab antibody fragment with high affinity for YiiP, thus producing a YiiP/Fab complex. To perform MD simulations, we developed a nonbonded dummy model for Zn2+ and validated its performance with known Zn2+-binding proteins. Using these tools, we find that, in the presence of Zn2+, YiiP adopts an inward-facing conformation consistent with that previously seen in tubular crystals. After removal of Zn2+ with high-affinity chelators, YiiP exhibits enhanced flexibility and adopts a novel conformation that appears to be intermediate between inward-facing and outward-facing states. This conformation involves closure of a hydrophobic gate that has been postulated to control access to the primary transport site. Comparison of several independent cryo-EM maps suggests that the transition from the inward-facing state is controlled by occupancy of a secondary Zn2+ site at the cytoplasmic membrane interface. This work enhances our understanding of individual Zn2+ binding sites and their role in the conformational dynamics that govern the transport cycle.
履歴
登録2020年12月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年1月6日-
マップ公開2021年1月6日-
更新2021年7月28日-
現状2021年7月28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: 0.5
  • 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: 0.5
  • 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-7kzx
  • 表面レベル: 0.5
  • 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_23092.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_23092.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 137.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈locally sharpened map from cryosparc nonlinear refinement
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.035 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.5 / ムービー #1: 0.5
最小 - 最大-1.0565126 - 2.1142492
平均 (標準偏差)0.0014137898 (±0.04414834)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ330330330
Spacing330330330
セルA=B=C: 341.55 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0351.0351.035
M x/y/z330330330
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z341.550341.550341.550
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS330330330
D min/max/mean-1.0572.1140.001

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_23092_msk_1.map
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: half map from cryosparc nonlinear refinement

ファイルemd_23092_half_map_1.map
注釈half map from cryosparc nonlinear refinement
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: half map from cryosparc nonlinear refinement

ファイルemd_23092_half_map_2.map
注釈half map from cryosparc nonlinear refinement
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 : YiiP_SO in complex with Fab2R

全体名称: YiiP_SO in complex with Fab2R
要素
  • 複合体: YiiP_SO in complex with Fab2R
    • 複合体: YiiP
      • タンパク質・ペプチド: Cadmium and zinc efflux pump FieF
    • 複合体: Fab2R_light chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab2R light chain
    • 複合体: Fab2R_heavy chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab2R heavy chain

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超分子 #1: YiiP_SO in complex with Fab2R

超分子名称: YiiP_SO in complex with Fab2R / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: YiiP-Fab complex purified in decyl maltopyranoside (DM) detergent
分子量実験値: 25 KDa

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超分子 #2: YiiP

超分子名称: YiiP / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Shewanella oneidensis (バクテリア)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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超分子 #3: Fab2R_light chain

超分子名称: Fab2R_light chain / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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超分子 #4: Fab2R_heavy chain

超分子名称: Fab2R_heavy chain / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Cadmium and zinc efflux pump FieF

分子名称: Cadmium and zinc efflux pump FieF / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Shewanella oneidensis (バクテリア)
分子量理論値: 32.485211 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MTQTSQYDFW VKLASRASVA TALTLITIKL LAWLYSGSAS MLASLTDSFA DTLASIINFI AIRYAIVPAD HDHRYGHGKA EPLAALAQS AFIMGSAFLL LFYGGERLLN PSPVENATLG VVVSVVAIVL TLALVLLQKR ALAATNSTVV EADSLHYKSD L FLNAAVLL ...文字列:
MTQTSQYDFW VKLASRASVA TALTLITIKL LAWLYSGSAS MLASLTDSFA DTLASIINFI AIRYAIVPAD HDHRYGHGKA EPLAALAQS AFIMGSAFLL LFYGGERLLN PSPVENATLG VVVSVVAIVL TLALVLLQKR ALAATNSTVV EADSLHYKSD L FLNAAVLL ALVLSQYGWW WADGLFAVLI ACYIGQQAFD LGYRSIQALL DRELDEDTRQ RIKLIAKEDP RVLGLHDLRT RQ AGKTVFI QFHLELDGNL SLNEAHSITD TTGLRVKAAF EDAEVIIHQD PVQVEPTTQ

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分子 #2: Fab2R light chain

分子名称: Fab2R light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 23.580242 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQIWSWPLIT FGQGTKVEIK RTVAAPSVFI FPPSDSQLKS GTASVVCLLN NFYPREAKVQ WKVDNALQSG N SQESVTEQ ...文字列:
SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQIWSWPLIT FGQGTKVEIK RTVAAPSVFI FPPSDSQLKS GTASVVCLLN NFYPREAKVQ WKVDNALQSG N SQESVTEQ DSKDSTYSLS STLTLSKADY EKHKVYACEV THQGLSSPVT KSFNRGEC

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分子 #3: Fab2R heavy chain

分子名称: Fab2R heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 25.406352 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF TIYSSSIHWV RQAPGKGLEW VASIYSSSGS TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARQSYSGLSP RRHWSYGAMD YWGQGTLVTV FNQIKGPSVF PLAPSSKSTS GGTAALGCLV K DYFPEPVT ...文字列:
EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF TIYSSSIHWV RQAPGKGLEW VASIYSSSGS TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARQSYSGLSP RRHWSYGAMD YWGQGTLVTV FNQIKGPSVF PLAPSSKSTS GGTAALGCLV K DYFPEPVT VSWNSGALTS GVHTFPAVLQ SSGLYSLSSV VTVPSSSLGT QTYICNVNHK PSNTKVDKKV EPKSCDKTHT

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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3 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMHepes(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)
150.0 mMNaCl塩化ナトリウムSodium Chloride塩化ナトリウム
1.5 mg/mlDMDecyl Maltopyranoside
1.0 mMTCEP(tris(2-carboxyethyl)phosphine)
0.5 mMEDTAエチレンジアミン四酢酸Ethylenediaminetetraacetic acidエチレンジアミン四酢酸
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.02 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 3ul of protein mixture applied to grid. Blot time 4 seconds, blot force 0..
詳細YiiP-Fab2R complex purified through SEC with DM, the same day as grid freezing. Main peak fraction was used for freezing.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 130000
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: 15 eV
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
温度最低: 77.0 K / 最高: 77.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
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 - サンプリング間隔: 14.0 µm / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1945 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 65.0 e/Å2
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: 848576
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.9.0) / ソフトウェア - 詳細: CTFFIND4
初期モデルモデルのタイプ: NONE / 詳細: reference-free alignment
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.9.0) / ソフトウェア - 詳細: ab initio
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.9.0) / ソフトウェア - 詳細: hetero-refine / 詳細: Hetero refinement
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.9.0) / ソフトウェア - 詳細: non-linear refinement
最終 再構成使用したクラス数: 2 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.9.0) / ソフトウェア - 詳細: non-linear refinement / 使用した粒子像数: 140565
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 ID:

5vrf

精密化空間: REAL / プロトコル: BACKBONE TRACE / 温度因子: 101 / 当てはまり具合の基準: cross-correlation
得られたモデル

PDB-7kzx:
Cryo-EM structure of YiiP-Fab complex in Apo state

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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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