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- EMDB-24265: E. coli cytochrome bo3 in MSP nanodisc -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24265
タイトルE. coli cytochrome bo3 in MSP nanodisc
マップデータ
試料
  • 複合体: Cytochrome bo 3 ubiquinol oxidase
    • タンパク質・ペプチド: x 4種
  • リガンド: x 9種
キーワードUbiquinone / Heme-copper Oxidoreductase / Electron transport / Bioenergetics / Proton pump / Membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


cytochrome bo3 ubiquinol oxidase activity => GO:0009486 / ubiquinol oxidase (H+-transporting) / cytochrome bo3 ubiquinol oxidase activity / aerobic electron transport chain / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors, oxygen as acceptor / cytochrome-c oxidase activity / : / electron transport coupled proton transport / ATP synthesis coupled electron transport / aerobic respiration ...cytochrome bo3 ubiquinol oxidase activity => GO:0009486 / ubiquinol oxidase (H+-transporting) / cytochrome bo3 ubiquinol oxidase activity / aerobic electron transport chain / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors, oxygen as acceptor / cytochrome-c oxidase activity / : / electron transport coupled proton transport / ATP synthesis coupled electron transport / aerobic respiration / membrane => GO:0016020 / copper ion binding / heme binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit III / Cytochrome o ubiquinol oxidase subunit IV / Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit I / Ubiquinol oxidase subunit III domain / Cytochrome C oxidase subunit IV, prokaryotes / COX aromatic rich motif / Prokaryotic Cytochrome C oxidase subunit IV / COX Aromatic Rich Motif / Cytochrome o ubiquinol oxidase subunit II / Ubiquinol oxidase subunit 2, cupredoxin domain ...Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit III / Cytochrome o ubiquinol oxidase subunit IV / Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit I / Ubiquinol oxidase subunit III domain / Cytochrome C oxidase subunit IV, prokaryotes / COX aromatic rich motif / Prokaryotic Cytochrome C oxidase subunit IV / COX Aromatic Rich Motif / Cytochrome o ubiquinol oxidase subunit II / Ubiquinol oxidase subunit 2, cupredoxin domain / Cytochrome c oxidase subunit III / Cytochrome c oxidase subunit III-like / Cytochrome c oxidase, subunit III, 4-helical bundle / Cytochrome c oxidase subunit III / Heme-copper oxidase subunit III family profile. / Cytochrome c oxidase subunit III-like superfamily / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain / Cytochrome oxidase subunit II transmembrane region profile. / Cytochrome c/quinol oxidase subunit II / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain superfamily / Cytochrome c oxidase, subunit I, copper-binding site / Heme-copper oxidase catalytic subunit, copper B binding region signature. / Cytochrome c oxidase-like, subunit I domain / Cytochrome oxidase subunit I profile. / Cytochrome c oxidase subunit I / Cytochrome c oxidase-like, subunit I superfamily / Cytochrome C and Quinol oxidase polypeptide I / Cytochrome C oxidase subunit II, periplasmic domain / Cytochrome c oxidase subunit II-like C-terminal / Cytochrome oxidase subunit II copper A binding domain profile. / Cupredoxin / Prokaryotic membrane lipoprotein lipid attachment site profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Ubiquinol oxidase subunit 2 / Cytochrome bo(3) ubiquinol oxidase subunit 3 / Cytochrome bo(3) ubiquinol oxidase subunit 1 / Cytochrome bo(3) ubiquinol oxidase subunit 4
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.19 Å
データ登録者Vallese F / Clarke OB
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM structures of cytochrome reveal bound phospholipids and ubiquinone-8 in a dynamic substrate binding site.
著者: Jiao Li / Long Han / Francesca Vallese / Ziqiao Ding / Sylvia K Choi / Sangjin Hong / Yanmei Luo / Bin Liu / Chun Kit Chan / Emad Tajkhorshid / Jiapeng Zhu / Oliver Clarke / Kai Zhang / Robert Gennis /
要旨: Two independent structures of the proton-pumping, respiratory cytochrome ubiquinol oxidase (cyt ) have been determined by cryogenic electron microscopy (cryo-EM) in styrene-maleic acid (SMA) ...Two independent structures of the proton-pumping, respiratory cytochrome ubiquinol oxidase (cyt ) have been determined by cryogenic electron microscopy (cryo-EM) in styrene-maleic acid (SMA) copolymer nanodiscs and in membrane scaffold protein (MSP) nanodiscs to 2.55- and 2.19-Å resolution, respectively. The structures include the metal redox centers (heme , heme , and Cu), the redox-active cross-linked histidine-tyrosine cofactor, and the internal water molecules in the proton-conducting D channel. Each structure also contains one equivalent of ubiquinone-8 (UQ8) in the substrate binding site as well as several phospholipid molecules. The isoprene side chain of UQ8 is clamped within a hydrophobic groove in subunit I by transmembrane helix TM0, which is only present in quinol oxidases and not in the closely related cytochrome oxidases. Both structures show carbonyl O1 of the UQ8 headgroup hydrogen bonded to D75 and R71 In both structures, residue H98 occupies two conformations. In conformation 1, H98 forms a hydrogen bond with carbonyl O4 of the UQ8 headgroup, but in conformation 2, the imidazole side chain of H98 has flipped to form a hydrogen bond with E14 at the N-terminal end of TM0. We propose that H98 dynamics facilitate proton transfer from ubiquinol to the periplasmic aqueous phase during oxidation of the substrate. Computational studies show that TM0 creates a channel, allowing access of water to the ubiquinol headgroup and to H98.
履歴
登録2021年6月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年9月1日-
マップ公開2021年9月1日-
更新2024年6月5日-
現状2024年6月5日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
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  • 表面レベル: 0.49
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  • 原子モデル: PDB-7n9z
  • 表面レベル: 0.49
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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_24265.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_24265.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 260.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.41385 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.49 / ムービー #1: 0.49
最小 - 最大-2.9821126 - 8.415425000000001
平均 (標準偏差)-0.000000000000409 (±0.19094658)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ377445407
Spacing445377407
セルA: 184.16325 Å / B: 156.02145 Å / C: 168.43695 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.413849438202250.413848806366050.41385012285012
M x/y/z445377407
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z184.163156.021168.437
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ127131139
NX/NY/NZ1079278
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS445377407
D min/max/mean-2.9828.415-0.000

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_24265_additional_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: #2

ファイルemd_24265_half_map_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: #1

ファイルemd_24265_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Cytochrome bo 3 ubiquinol oxidase

全体名称: Cytochrome bo 3 ubiquinol oxidase
要素
  • 複合体: Cytochrome bo 3 ubiquinol oxidase
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit I
    • タンパク質・ペプチド: Ubiquinol oxidase subunit 2
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome o ubiquinol oxidase
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit IV
  • リガンド: Ubiquinone-8
  • リガンド: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE
  • リガンド: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine
  • リガンド: HEME O
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
  • リガンド: CARDIOLIPIN
  • リガンド: COPPER (II) ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Cytochrome bo 3 ubiquinol oxidase

超分子名称: Cytochrome bo 3 ubiquinol oxidase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

+
分子 #1: Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit I

分子名称: Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit I / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 酸化還元酵素; ジフェノール類縁体を供与体とする; 酸素が電子受容体
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 74.424469 KDa
配列文字列: MFGKLSLDAV PFHEPIVMVT IAGIILGGLA LVGLITYFGK WTYLWKEWLT SVDHKRLGIM YIIVAIVMLL RGFADAIMMR SQQALASAG EAGFLPPHHY DQIFTAHGVI MIFFVAMPFV IGLMNLVVPL QIGARDVAFP FLNNLSFWFT VVGVILVNVS L GVGEFAQT ...文字列:
MFGKLSLDAV PFHEPIVMVT IAGIILGGLA LVGLITYFGK WTYLWKEWLT SVDHKRLGIM YIIVAIVMLL RGFADAIMMR SQQALASAG EAGFLPPHHY DQIFTAHGVI MIFFVAMPFV IGLMNLVVPL QIGARDVAFP FLNNLSFWFT VVGVILVNVS L GVGEFAQT GWLAYPPLSG IEYSPGVGVD YWIWSLQLSG IGTTLTGINF FVTILKMRAP GMTMFKMPVF TWASLCANVL II ASFPILT VTVALLTLDR YLGTHFFTND MGGNMMMYIN LIWAWGHPEV YILILPVFGV FSEIAATFSR KRLFGYTSLV WAT VCITVL SFIVWLHHFF TMGAGANVNA FFGITTMIIA IPTGVKIFNW LFTMYQGRIV FHSAMLWTIG FIVTFSVGGM TGVL LAVPG ADFVLHNSLF LIAHFHNVII GGVVFGCFAG MTYWWPKAFG FKLNETWGKR AFWFWIIGFF VAFMPLYALG FMGMT RRLS QQIDPQFHTM LMIAASGAVL IALGILCLVI QMYVSIRDRD QNRDLTGDPW GGRTLEWATS SPPPFYNFAV VPHVHE RDA FWEMKEKGEA YKKPDHYEEI HMPKNSGAGI VIAAFSTIFG FAMIWHIWWL AIVGFAGMII TWIVKSFDED VDYYVPV AE IEKLENQHFD EITKAGLKNG N

UniProtKB: Cytochrome bo(3) ubiquinol oxidase subunit 1

+
分子 #2: Ubiquinol oxidase subunit 2

分子名称: Ubiquinol oxidase subunit 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 34.947203 KDa
配列文字列: MRLRKYNKSL GWLSLFAGTV LLSGCNSALL DPKGQIGLEQ RSLILTAFGL MLIVVIPAIL MAVGFAWKYR ASNKDAKYSP NWSHSNKVE AVVWTVPILI IIFLAVLTWK TTHALEPSKP LAHDEKPITI EVVSMDWKWF FIYPEQGIAT VNEIAFPANT P VYFKVTSN ...文字列:
MRLRKYNKSL GWLSLFAGTV LLSGCNSALL DPKGQIGLEQ RSLILTAFGL MLIVVIPAIL MAVGFAWKYR ASNKDAKYSP NWSHSNKVE AVVWTVPILI IIFLAVLTWK TTHALEPSKP LAHDEKPITI EVVSMDWKWF FIYPEQGIAT VNEIAFPANT P VYFKVTSN SVMNSFFIPR LGSQIYAMAG MQTRLHLIAN EPGTYDGISA SYSGPGFSGM KFKAIATPDR AAFDQWVAKA KQ SPNTMSD MAAFEKLAAP SEYNQVEYFS NVKPDLFADV INKFMAHGKS MDMTQPEGEH SAHEGMEGMD MSHAESAH

UniProtKB: Ubiquinol oxidase subunit 2

+
分子 #3: Cytochrome o ubiquinol oxidase

分子名称: Cytochrome o ubiquinol oxidase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 22.642566 KDa
配列文字列: MATDTLTHAT AHAHEHGHHD AGGTKIFGFW IYLMSDCILF SILFATYAVL VNGTAGGPTG KDIFELPFVL VETFLLLFSS ITYGMAAIA MYKNNKSQVI SWLALTWLFG AGFIGMEIYE FHHLIVNGMG PDRSGFLSAF FALVGTHGLH VTSGLIWMAV L MVQIARRG ...文字列:
MATDTLTHAT AHAHEHGHHD AGGTKIFGFW IYLMSDCILF SILFATYAVL VNGTAGGPTG KDIFELPFVL VETFLLLFSS ITYGMAAIA MYKNNKSQVI SWLALTWLFG AGFIGMEIYE FHHLIVNGMG PDRSGFLSAF FALVGTHGLH VTSGLIWMAV L MVQIARRG LTSTNRTRIM CLSLFWHFLD VVWICVFTVV YLMGAM

UniProtKB: Cytochrome bo(3) ubiquinol oxidase subunit 3

+
分子 #4: Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit IV

分子名称: Cytochrome o ubiquinol oxidase, subunit IV / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 酸化還元酵素; ジフェノール類縁体を供与体とする; 酸素が電子受容体
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 12.037402 KDa
配列文字列:
MSHSTDHSGA SHGSVKTYMT GFILSIILTV IPFWMVMTGA ASPAVILGTI LAMAVVQVLV HLVCFLHMNT KSDEGWNMTA FVFTVLIIA ILVVGSIWIM WNLNYNMMMH

UniProtKB: Cytochrome bo(3) ubiquinol oxidase subunit 4

+
分子 #5: Ubiquinone-8

分子名称: Ubiquinone-8 / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: UQ8
分子量理論値: 727.109 Da
Chemical component information

ChemComp-UQ8:
Ubiquinone-8 / ユビキノン8

+
分子 #6: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE

分子名称: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 9 / 式: LHG
分子量理論値: 722.97 Da
Chemical component information

ChemComp-LHG:
1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / ジパルミトイルホスファチジルグリセロ-ル / リン脂質*YM

+
分子 #7: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine

分子名称: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: 3PE
分子量理論値: 748.065 Da
Chemical component information

ChemComp-3PE:
1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / DSPE / リン脂質*YM

+
分子 #8: HEME O

分子名称: HEME O / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 式: HEO
分子量理論値: 838.854 Da
Chemical component information

ChemComp-HEO:
HEME O

+
分子 #9: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

分子名称: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1 / 式: HEM
分子量理論値: 616.487 Da
Chemical component information

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

+
分子 #10: CARDIOLIPIN

分子名称: CARDIOLIPIN / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 1 / 式: CDL
分子量理論値: 1.464043 KDa
Chemical component information

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

+
分子 #11: COPPER (II) ION

分子名称: COPPER (II) ION / タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 1 / 式: CU
分子量理論値: 63.546 Da
Chemical component information

ChemComp-CU:
COPPER (II) ION

+
分子 #12: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 12 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

+
分子 #13: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 13 / コピー数: 250 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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2.6 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 構成要素:
濃度式
150.0 mMNaCl
20.0 mMHEPES
グリッドモデル: UltrAuFoil R0.6/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
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

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 58.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

-
画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.19 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 94681
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

-
原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1fft


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
得られたモデル

PDB-7n9z:
E. coli cytochrome bo3 in MSP nanodisc

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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://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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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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