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- EMDB-28857: Gentamicin bound aminoglycoside efflux pump AcrD -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-28857
タイトルGentamicin bound aminoglycoside efflux pump AcrD
マップデータ
試料
  • 複合体: AcrD
    • タンパク質・ペプチド: Efflux pump membrane transporter
  • リガンド: (2R,3R,4R,5R)-2-((1S,2S,3R,4S,6R)-4,6-DIAMINO-3-((2R,3R,6S)-3-AMINO-6-(AMINOMETHYL)-TETRAHYDRO-2H-PYRAN-2-YLOXY)-2-HYDR OXYCYCLOHEXYLOXY)-5-METHYL-4-(METHYLAMINO)-TETRAHYDRO-2H-PYRAN-3,5-DIOL
キーワードaminoglycoside efflux pump / AcrD / E.coli / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性Hydrophobe/amphiphile efflux-1 HAE1 / Acriflavin resistance protein / Multidrug efflux transporter AcrB TolC docking domain, DN/DC subdomains / AcrB/AcrD/AcrF family / efflux transmembrane transporter activity / xenobiotic transmembrane transporter activity / plasma membrane / Efflux pump membrane transporter
機能・相同性情報
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: 3.06 Å
データ登録者Zhang Z
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01AI145069 米国
引用ジャーナル: mBio / 年: 2023
タイトル: Cryo-EM Structures of AcrD Illuminate a Mechanism for Capturing Aminoglycosides from Its Central Cavity.
著者: Zhemin Zhang / Christopher E Morgan / Meng Cui / Edward W Yu /
要旨: The Escherichia coli acriflavine resistance protein D (AcrD) is an efflux pump that belongs to the resistance-nodulation-cell division (RND) superfamily. Its primary function is to provide resistance ...The Escherichia coli acriflavine resistance protein D (AcrD) is an efflux pump that belongs to the resistance-nodulation-cell division (RND) superfamily. Its primary function is to provide resistance to aminoglycoside-based drugs by actively extruding these noxious compounds out of E. coli cells. AcrD can also mediate resistance to a limited range of other amphiphilic agents, including bile acids, novobiocin, and fusidic acids. As there is no structural information available for any aminoglycoside-specific RND pump, here we describe cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of AcrD in the absence and presence of bound gentamicin. These structures provide new information about the RND superfamily of efflux pumps, specifically, that three negatively charged residues central to the aminoglycoside-binding site are located within the ceiling of the central cavity of the AcrD trimer. Thus, it is likely that AcrD is capable of picking up aminoglycosides via this central cavity. Through the combination of cryo-EM structural determination, mutagenesis analysis, and molecular simulation, we show that charged residues are critically important for this pump to shuttle drugs directly from the central cavity to the funnel of the AcrD trimer for extrusion. Here, we report cryo-EM structures of the AcrD aminoglycoside efflux pump in the absence and presence of bound gentamicin, posing the possibility that this pump is capable of capturing aminoglycosides from the central cavity of the AcrD trimer. The results indicate that AcrD utilizes charged residues to bind and export drugs, mediating resistance to these antibiotics.
履歴
登録2022年11月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年12月28日-
マップ公開2022年12月28日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_28857.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_28857.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 166.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.07 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.2
最小 - 最大-0.6467138 - 1.4782466
平均 (標準偏差)0.0000091610445 (±0.047488037)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ352352352
Spacing352352352
セルA=B=C: 376.64 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_28857_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_28857_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_28857_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 : AcrD

全体名称: AcrD
要素
  • 複合体: AcrD
    • タンパク質・ペプチド: Efflux pump membrane transporter
  • リガンド: (2R,3R,4R,5R)-2-((1S,2S,3R,4S,6R)-4,6-DIAMINO-3-((2R,3R,6S)-3-AMINO-6-(AMINOMETHYL)-TETRAHYDRO-2H-PYRAN-2-YLOXY)-2-HYDR OXYCYCLOHEXYLOXY)-5-METHYL-4-(METHYLAMINO)-TETRAHYDRO-2H-PYRAN-3,5-DIOL

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超分子 #1: AcrD

超分子名称: AcrD / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Efflux pump membrane transporter

分子名称: Efflux pump membrane transporter / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 113.139891 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MANFFIDRPI FAWVLAILLC LTGTLAIFSL PVEQYPDLAP PNVRVTANYP GASAQTLENT VTQVIEQNMT GLDNLMYMSS QSSGTGQAS VTLSFKAGTD PDEAVQQVQN QLQSAMRKLP QAVQNQGVTV RKTGDTNILT IAFVSTDGSM DKQDIADYVA S NIQDPLSR ...文字列:
MANFFIDRPI FAWVLAILLC LTGTLAIFSL PVEQYPDLAP PNVRVTANYP GASAQTLENT VTQVIEQNMT GLDNLMYMSS QSSGTGQAS VTLSFKAGTD PDEAVQQVQN QLQSAMRKLP QAVQNQGVTV RKTGDTNILT IAFVSTDGSM DKQDIADYVA S NIQDPLSR VNGVGDIDAY GSQYSMRIWL DPAKLNSFQM TAKDVTDAIE SQNAQIAVGQ LGGTPSVDKQ ALNATINAQS LL QTPEQFR DITLRVNQDG SEVRLGDVAT VEMGAEKYDY LSRFNGKPAS GLGVKLASGA NEMATAELVL NRLDELAQYF PHG LEYKVA YETTSFVKAS IEDVVKTLLE AIALVFLVMY LFLQNFRATL IPTIAVPVVL MGTFSVLYAF GYSVNTLTMF AMVL AIGLL VDDAIVVVEN VERIMSEEGL TPREATRKSM GQIQGALVGI AMVLSAVFVP MAFFGGTTGA IYRQFSITIV AAMVL SVLV AMILTPALCA TLLKPLKKGE HHGQKGFFAW FNQMFNRNAE RYEKGVAKIL HRSLRWIVIY VLLLGGMVFL FLRLPT SFL PLEDRGMFTT SVQLPSGSTQ QQTLKVVEQI EKYYFTHEKD NIMSVFATVG SGPGGNGQNV ARMFIRLKDW SERDSKT GT SFAIIERATK AFNQIKEARV IASSPPAISG LGSSAGFDME LQDHAGAGHD ALMAARNQLL ALAAENPELT RVRHNGLD D SPQLQIDIDQ RKAQALGVAI DDINDTLQTA WGSSYVNDFM DRGRVKKVYV QAAAPYRMLP DDINLWYVRN KDGGMVPFS AFATSRWETG SPRLERYNGY SAVEIVGEAA PGVSTGTAMD IMESLVKQLP NGFGLEWTAM SYQERLSGAQ APALYAISLL VVFLCLAAL YESWSVPFSV MLVVPLGVIG ALLATWMRGL ENDVYFQVGL LTVIGLSAKN AILIVEFANE MNQKGHDLFE A TLHACRQR LRPILMTSLA FIFGVLPMAT STGAGSGGQH AVGTGVMGGM ISATILAIYF VPLFFVLVRR RFPLKPRPE

UniProtKB: Efflux pump membrane transporter

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分子 #2: (2R,3R,4R,5R)-2-((1S,2S,3R,4S,6R)-4,6-DIAMINO-3-((2R,3R,6S)-3-AMI...

分子名称: (2R,3R,4R,5R)-2-((1S,2S,3R,4S,6R)-4,6-DIAMINO-3-((2R,3R,6S)-3-AMINO-6-(AMINOMETHYL)-TETRAHYDRO-2H-PYRAN-2-YLOXY)-2-HYDR OXYCYCLOHEXYLOXY)-5-METHYL-4-(METHYLAMINO)-TETRAHYDRO-2H-PYRAN-3,5-DIOL
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: LLL
分子量理論値: 449.542 Da

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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

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 35.9 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 81000
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.06 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 36919
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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