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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-27544 | |||||||||
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タイトル | Structure of the vanadate-trapped MsbA bound to KDL | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | ABC transporter / TRANSPORT PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・物質の膜輸送を触媒する / ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / ABC-type transporter activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding / membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
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: 3.47 Å | |||||||||
データ登録者 | Liu C / Lyu J / Laganowsky AD / Zhao M | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022 タイトル: Structural basis for lipid and copper regulation of the ABC transporter MsbA. 著者: Jixing Lyu / Chang Liu / Tianqi Zhang / Samantha Schrecke / Nicklaus P Elam / Charles Packianathan / Georg K A Hochberg / David Russell / Minglei Zhao / Arthur Laganowsky / 要旨: A critical step in lipopolysaccharide (LPS) biogenesis involves flipping lipooligosaccharide, an LPS precursor, from the cytoplasmic to the periplasmic leaflet of the inner membrane, an operation ...A critical step in lipopolysaccharide (LPS) biogenesis involves flipping lipooligosaccharide, an LPS precursor, from the cytoplasmic to the periplasmic leaflet of the inner membrane, an operation carried out by the ATP-binding cassette transporter MsbA. Although LPS binding to the inner cavity of MsbA is well established, the selectivity of MsbA-lipid interactions at other site(s) remains poorly understood. Here we use native mass spectrometry (MS) to characterize MsbA-lipid interactions and guide structural studies. We show the transporter co-purifies with copper(II) and metal binding modulates protein-lipid interactions. A 2.15 Å resolution structure of an N-terminal region of MsbA in complex with copper(II) is presented, revealing a structure reminiscent of the GHK peptide, a high-affinity copper(II) chelator. Our results demonstrate conformation-dependent lipid binding affinities, particularly for the LPS-precursor, 3-deoxy-D-manno-oct-2-ulosonic acid (Kdo)-lipid A (KDL). We report a 3.6 Å-resolution structure of MsbA trapped in an open, outward-facing conformation with adenosine 5'-diphosphate and vanadate, revealing a distinct KDL binding site, wherein the lipid forms extensive interactions with the transporter. Additional studies provide evidence that the exterior KDL binding site is conserved and a positive allosteric modulator of ATPase activity, serving as a feedforward activation mechanism to couple transporter activity with LPS biosynthesis. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_27544.map.gz | 28.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-27544-v30.xml emd-27544.xml | 18.7 KB 18.7 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_27544.png | 131.2 KB | ||
Filedesc metadata | emd-27544.cif.gz | 6 KB | ||
その他 | emd_27544_additional_1.map.gz emd_27544_half_map_1.map.gz emd_27544_half_map_2.map.gz | 15.1 MB 28.3 MB 28.3 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-27544 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-27544 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_27544_validation.pdf.gz | 790.9 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_27544_full_validation.pdf.gz | 790.5 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_27544_validation.xml.gz | 10.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_27544_validation.cif.gz | 12.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-27544 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-27544 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_27544.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.065 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-追加マップ: #1
ファイル | emd_27544_additional_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_27544_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_27544_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Vanadate-trapped MsbA KDL and ADP Orthovanadate (AOV)
全体 | 名称: Vanadate-trapped MsbA KDL and ADP Orthovanadate (AOV) |
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要素 |
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-超分子 #1: Vanadate-trapped MsbA KDL and ADP Orthovanadate (AOV)
超分子 | 名称: Vanadate-trapped MsbA KDL and ADP Orthovanadate (AOV) タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
-分子 #1: ATP-binding transport protein MsbA
分子 | 名称: ATP-binding transport protein MsbA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO EC番号: 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・物質の膜輸送を触媒する |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
分子量 | 理論値: 64.543473 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: GSHNDKDLST WQTFRRLWPT IAPFKAGLIV AGVALILNAA SDTFMLSLLK PLLDDGFGKT DRSVLVWMPL VVIGLMILRG ITSYVSSYC ISWVSGKVVM TMRRRLFGHM MGMPVSFFDK QSTGTLLSRI TYDSEQVASS SSGALITVVR EGASIIGLFI M MFYYSWQL ...文字列: GSHNDKDLST WQTFRRLWPT IAPFKAGLIV AGVALILNAA SDTFMLSLLK PLLDDGFGKT DRSVLVWMPL VVIGLMILRG ITSYVSSYC ISWVSGKVVM TMRRRLFGHM MGMPVSFFDK QSTGTLLSRI TYDSEQVASS SSGALITVVR EGASIIGLFI M MFYYSWQL SIILIVLAPI VSIAIRVVSK RFRNISKNMQ NTMGQVTTSA EQMLKGHKEV LIFGGQEVET KRFDKVSNRM RL QGMKMVS ASSISDPIIQ LIASLALAFV LYAASFPSVM DSLTAGTITV VFSSMIALMR PLKSLTNVNA QFQRGMAACQ TLF TILDSE QEKDEGKRVI ERATGDVEFR NVTFTYPGRD VPALRNINLK IPAGKTVALV GRSGSGKSTI ASLITRFYDI DEGE ILMDG HDLREYTLAS LRNQVALVSQ NVHLFNDTVA NNIAYARTEQ YSREQIEEAA RMAYAMDFIN KMDNGLDTVI GENGV LLSG GQRQRIAIAR ALLRDSPILI LDEATSALDT ESERAIQAAL DELQKNRTSL VIAHRLSTIE KADEIVVVED GVIVER GTH NDLLEHRGVY AQLHKMQFGQ UniProtKB: ATP-binding transport protein MsbA |
-分子 #2: ADP ORTHOVANADATE
分子 | 名称: ADP ORTHOVANADATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: AOV |
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分子量 | 理論値: 544.156 Da |
Chemical component information | ChemComp-AOV: |
-分子 #3: (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(...
分子 | 名称: (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-carboxy-2-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-5-[[(3~{R})-3- ...名称: (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-carboxy-2-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{R})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-5-oxidanyl-oxan-4-yl]oxy-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: KDL |
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分子量 | 理論値: 2.238718 KDa |
Chemical component information | ChemComp-KDL: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 8 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.4 |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 平均電子線量: 50.0 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 / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm |
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: INSILICO MODEL In silico モデル: Ab initio reconstruction implemented in cryoSPARC 詳細: Ab initio reconstruction implemented in cryoSPARC |
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最終 再構成 | 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.47 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 340615 |
初期 角度割当 | タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 153 |
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得られたモデル | PDB-8dmm: |