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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-27573 | |||||||||
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タイトル | Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at pH 7.5 | |||||||||
マップデータ | Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at pH 7.5 | |||||||||
試料 |
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キーワード | Encapsulin / VIRUS LIKE PARTICLE | |||||||||
機能・相同性 | Type 1 encapsulin shell protein / : / Encapsulating protein for peroxidase / encapsulin nanocompartment / 29 kDa antigen cfp29 機能・相同性情報 | |||||||||
生物種 | Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (バクテリア) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.32 Å | |||||||||
データ登録者 | Jones JA / Andreas MP / Giessen TW | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Biomacromolecules / 年: 2023 タイトル: Exploring the Extreme Acid Tolerance of a Dynamic Protein Nanocage. 著者: Jesse A Jones / Michael P Andreas / Tobias W Giessen / 要旨: Encapsulins are microbial protein nanocages capable of efficient self-assembly and cargo enzyme encapsulation. Due to their favorable properties, including high thermostability, protease resistance, ...Encapsulins are microbial protein nanocages capable of efficient self-assembly and cargo enzyme encapsulation. Due to their favorable properties, including high thermostability, protease resistance, and robust heterologous expression, encapsulins have become popular bioengineering tools for applications in medicine, catalysis, and nanotechnology. Resistance against physicochemical extremes like high temperature and low pH is a highly desirable feature for many biotechnological applications. However, no systematic search for acid-stable encapsulins has been carried out, while the influence of pH on encapsulin shells has so far not been thoroughly explored. Here, we report on a newly identified encapsulin nanocage from the acid-tolerant bacterium . Using transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and proteolytic assays, we demonstrate its extreme acid tolerance and resilience against proteases. We structurally characterize the novel nanocage using cryo-electron microscopy, revealing a dynamic five-fold pore that displays distinct "closed" and "open" states at neutral pH but only a singular "closed" state under strongly acidic conditions. Further, the "open" state exhibits the largest pore in an encapsulin shell reported to date. Non-native protein encapsulation capabilities are demonstrated, and the influence of external pH on internalized cargo is explored. Our results expand the biotechnological application range of encapsulin nanocages toward potential uses under strongly acidic conditions and highlight pH-responsive encapsulin pore dynamics. | |||||||||
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_27573.map.gz | 204.2 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-27573-v30.xml emd-27573.xml | 17.8 KB 17.8 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_27573_fsc.xml | 12.7 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_27573.png | 154.3 KB | ||
Filedesc metadata | emd-27573.cif.gz | 5.9 KB | ||
その他 | emd_27573_half_map_1.map.gz emd_27573_half_map_2.map.gz | 200.4 MB 200.4 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-27573 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-27573 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_27573_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_27573_full_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | emd_27573_validation.xml.gz | 21.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_27573_validation.cif.gz | 27.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-27573 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-27573 | 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_27573.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at pH 7.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 0.91 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
-ハーフマップ: Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at...
ファイル | emd_27573_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at pH 7.5 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at...
ファイル | emd_27573_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at pH 7.5 | ||||||||||||
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 : Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open stat...
全体 | 名称: Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at pH 7.5 |
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要素 |
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-超分子 #1: Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open stat...
超分子 | 名称: Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in an open state at pH 7.5 タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (バクテリア) |
分子量 | 理論値: 1.71 MDa |
-分子 #1: 29 kDa antigen cfp29
分子 | 名称: 29 kDa antigen cfp29 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (バクテリア) 株: ATCC 4875 / DSM 20272 / JCM 6432 / NBRC 12425 / NCIMB 8070 / 4 |
分子量 | 理論値: 28.522725 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: MNNLHRELAP ISEAAWKQID DEARDTFSLR AAGRRVVDVP EPAGPTLGSV SLGHLETGSQ TDGVQTSVYR VQPLVQVRVP FTVSRADID DVERGAVDLT WDPVDDAVAK LVDTEDTAIL HGWEEAGITG LSEASVHQPV QMPAELEQID DAVSGACNVL R LADVEGPY ...文字列: MNNLHRELAP ISEAAWKQID DEARDTFSLR AAGRRVVDVP EPAGPTLGSV SLGHLETGSQ TDGVQTSVYR VQPLVQVRVP FTVSRADID DVERGAVDLT WDPVDDAVAK LVDTEDTAIL HGWEEAGITG LSEASVHQPV QMPAELEQID DAVSGACNVL R LADVEGPY DLVLPQQLYT QVSETTDHGV PVVDHLTQLL SGGEVLWAPA ARCALVVSRR GGDSCLFLGR DVSIGYLSHD AQ TVTLYLE ESFTFRVHQP DAAVALV UniProtKB: 29 kDa antigen cfp29 |
-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 | 3.0 mg/mL | |||||||||
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緩衝液 | pH: 7.5 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR 詳細: The grid was glow discharged for 60 seconds at 5 mA. | |||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV 詳細: Additional settings were : Blot force- 20, blot time - 4 seconds, drain time - 0 seconds, wait time - 0 seconds. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TALOS ARCTICA |
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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: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 975 / 平均露光時間: 4.0 sec. / 平均電子線量: 41.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 200 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 FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 1.8 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm / 倍率(公称値): 45000 |
試料ステージ | ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
詳細 | A starting model was created using RosettaFold. The starting model was placed in the map manually using UCSF Chimera. The model was then further refined using Coot and Phenix Real Space Refine. |
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精密化 | 空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 77.81 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient |
得られたモデル | PDB-8dnl: |