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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-29087 | |||||||||
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タイトル | Heterodimeric ABC transporter BmrCD in the occluded conformation bound to ATP: BmrCD_OC-ATP | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | transporter / complex / lipids / MEMBRANE PROTEIN / TRANSLOCASE | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / ABC-type transporter activity / transmembrane transport / response to antibiotic / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å | |||||||||
データ登録者 | Tang Q / Mchaourab H | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023 タイトル: Asymmetric conformations and lipid interactions shape the ATP-coupled cycle of a heterodimeric ABC transporter. 著者: Qingyu Tang / Matt Sinclair / Hale S Hasdemir / Richard A Stein / Erkan Karakas / Emad Tajkhorshid / Hassane S Mchaourab / 要旨: Here we used cryo-electron microscopy (cryo-EM), double electron-electron resonance spectroscopy (DEER), and molecular dynamics (MD) simulations, to capture and characterize ATP- and substrate-bound ...Here we used cryo-electron microscopy (cryo-EM), double electron-electron resonance spectroscopy (DEER), and molecular dynamics (MD) simulations, to capture and characterize ATP- and substrate-bound inward-facing (IF) and occluded (OC) conformational states of the heterodimeric ATP binding cassette (ABC) multidrug exporter BmrCD in lipid nanodiscs. Supported by DEER analysis, the structures reveal that ATP-powered isomerization entails changes in the relative symmetry of the BmrC and BmrD subunits that propagates from the transmembrane domain to the nucleotide binding domain. The structures uncover asymmetric substrate and Mg binding which we hypothesize are required for triggering ATP hydrolysis preferentially in one of the nucleotide-binding sites. MD simulations demonstrate that multiple lipid molecules differentially bind the IF versus the OC conformation thus establishing that lipid interactions modulate BmrCD energy landscape. Our findings are framed in a model that highlights the role of asymmetric conformations in the ATP-coupled transport with general implications to the mechanism of ABC transporters. | |||||||||
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_29087.map.gz | 388.9 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-29087-v30.xml emd-29087.xml | 23.2 KB 23.2 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_29087.png | 61.8 KB | ||
Filedesc metadata | emd-29087.cif.gz | 6.6 KB | ||
その他 | emd_29087_additional_1.map.gz emd_29087_additional_2.map.gz emd_29087_additional_3.map.gz emd_29087_additional_4.map.gz emd_29087_additional_5.map.gz | 398.1 MB 397.9 MB 398.2 MB 397.9 MB 383.1 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-29087 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-29087 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_29087_validation.pdf.gz | 525 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_29087_full_validation.pdf.gz | 524.6 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_29087_validation.xml.gz | 7.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_29087_validation.cif.gz | 8.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-29087 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-29087 | 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_29087.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.647 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: #5
ファイル | emd_29087_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 |
-追加マップ: #4
ファイル | emd_29087_additional_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: #3
ファイル | emd_29087_additional_3.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: #2
ファイル | emd_29087_additional_4.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: #1
ファイル | emd_29087_additional_5.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 : Heterodimeric BmrCD with ligands ATP and lipids
全体 | 名称: Heterodimeric BmrCD with ligands ATP and lipids |
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要素 |
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-超分子 #1: Heterodimeric BmrCD with ligands ATP and lipids
超分子 | 名称: Heterodimeric BmrCD with ligands ATP and lipids / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 |
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由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌) |
-分子 #1: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permeas...
分子 | 名称: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う |
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由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌) |
分子量 | 理論値: 77.369898 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MKIGKTLWRY ALLYRKLLIT AVLLLTVAVG AELTGPFIGK KMIDDHILGI EKTWYEAAEK DKNAVQFHGV SYVREDRLQE PVSKAKEAH IYQVGMAFYF VDQAVSFDGN RTVSDGKLTI TNGDKSRAYA AEKLTKQELF QFYQPEIKGM VLLIALYGGL L VFSVFFQY ...文字列: MKIGKTLWRY ALLYRKLLIT AVLLLTVAVG AELTGPFIGK KMIDDHILGI EKTWYEAAEK DKNAVQFHGV SYVREDRLQE PVSKAKEAH IYQVGMAFYF VDQAVSFDGN RTVSDGKLTI TNGDKSRAYA AEKLTKQELF QFYQPEIKGM VLLIALYGGL L VFSVFFQY GQHYLLQMSA NRIIQKMRQD VFSHIQKMPI RYFDNLPAGK VVARITNDTE AIRDLYVTVL STFVTSGIYM FG IFTALFL LDVKLAFVAL AIVPIIWLWS VIYRRYASYY NQKIRSINSD INAKMNESIQ GMTIIQAFRH QKETMREFEE LNE SHFYFQ NRMLNLNSLM SHNLVNVIRN LAFVALIWHF GGASLNAAGI VSIGVLYAFV DYLNRLFQPI TGIVNQFSKL ELAR VSAGR VFELLEEKNT EEAGEPAKER ALGRVEFRDV SFAYQEGEEV LKHISFTAQK GETVALVGHT GSGKSSILNL LFRFY DAQK GDVLIDGKSI YNMSRQELRS HMGIVLQDPY LFSGTIGSNV SLDDERMTEE EIKNALRQVG AEPLLKKLPK GINEPV IEK GSTLSSGERQ LISFARALAF DPAILILDQA TAHIDTETEA VIQKALDVVK QGRTTFVIAH RLSTIRNADQ ILVLDKG EI VERGNHEELM ALEGQYYQMY ELQKGQKHSI ALEHHHHHH UniProtKB: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH |
-分子 #2: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permeas...
分子 | 名称: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う |
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由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌) |
分子量 | 理論値: 67.602961 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MLEFSVLKKL GWFFKAYWLR YTIAIVLLLA VNVIEMFPPK LLGNAIDDMK AGAFTAEGLL FYIGIFFVL TAAVYIMSYF WMHQLFGGAN LMEKILRTKL MGHLLTMSPP FYEKNRTGDL MARGTNDLQA VSLTTGFGIL T LVDSTMFM ...文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MLEFSVLKKL GWFFKAYWLR YTIAIVLLLA VNVIEMFPPK LLGNAIDDMK AGAFTAEGLL FYIGIFFVL TAAVYIMSYF WMHQLFGGAN LMEKILRTKL MGHLLTMSPP FYEKNRTGDL MARGTNDLQA VSLTTGFGIL T LVDSTMFM MTIFLTMGFL ISWKLTFAAI IPLPVMAIAI SLYGSKIHER FTEAQNAFGA LNDRVLESVS GVRVIRAYVQ ET NDVRRFN EMTADVYQKN MKVAFIDSLF EPTVKLLVGA SYLIGLGYGA FLVFRNELTL GELVSFNVYL GMMIWPMFAI GEL INVMQR GNASLDRVNE TLSYETDVTD PKQPADLKEP GDIVFSHVSF TYPSSTSDNL QDISFTVRKG QTVGIAGKTG SGKT TIIKQ LLRQYPPGEG SITFSGVPIQ QIPLDRLRGW IGYVPQDHLL FSRTVKENIL YGKQDATDKE VQQAIAEAHF EKDLH MLPS GLETMVGEKG VALSGGQKQR ISIARALMAN PEILILDQSL SAVDAKTEAA IIKNIRENRK GKTTFILTHR LSAVEH ADL ILVMDGGVIA ERGTHQELLA NNGWYREQYE RQQLFTAEEG GAGA UniProtKB: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI |
-分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: ATP |
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分子量 | 理論値: 507.181 Da |
Chemical component information | ChemComp-ATP: |
-分子 #4: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...
分子 | 名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 16 / 式: POV |
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分子量 | 理論値: 760.076 Da |
Chemical component information | ChemComp-POV: |
-分子 #5: MAGNESIUM ION
分子 | 名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 Da |
-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 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 8 |
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 |
-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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 15.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.4 µm |
試料ステージ | ホルダー冷却材: NITROGEN |
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: PDB ENTRY PDBモデル - PDB ID: |
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最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 91128 |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |