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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-34726 | |||||||||
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タイトル | The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | antibiotic resistance / antimicrobial peptides / mannose phosphotransferase system / man-PTS / bacteriocins / non-pediocin-like/class IId bacteriocins / lactococcin A / LcnA / immunity / LciA / self-protection / MEMBRANE PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 protein-Npi-phosphohistidine-sugar phosphotransferase / protein-N(pi)-phosphohistidine--N-acetyl-D-glucosamine phosphotransferase activity / bacteriocin immunity / cytolysis / phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / defense response to bacterium / host cell plasma membrane / extracellular region / membrane / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Lactococcus lactis subsp. lactis (strain KF147) (乳酸菌) / Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.98 Å | |||||||||
データ登録者 | Wang JW | |||||||||
資金援助 | 中国, 1件
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引用 | ジャーナル: Appl Environ Microbiol / 年: 2023 タイトル: Structural Basis of the Mechanisms of Action and Immunity of Lactococcin A, a Class IId Bacteriocin. 著者: Ruilian Li / Jinsong Duan / Yicheng Zhou / Jiawei Wang / 要旨: Lactococcin A (LcnA), a class IId bacteriocin, induces membrane leakage and cell death by specifically binding to the membrane receptor-mannose phosphotransferase system (man-PTS), as is the case for ...Lactococcin A (LcnA), a class IId bacteriocin, induces membrane leakage and cell death by specifically binding to the membrane receptor-mannose phosphotransferase system (man-PTS), as is the case for pediocin-like (class IIa) bacteriocins. The cognate immunity protein of bacteriocins, which protects the producer cell from its own bacteriocin, recognizes and binds to the bacteriocin-man-PTS complex, consequently blocking membrane leakage. We previously deciphered the mode of action and immunity of class IIa bacteriocins. Here, we determined the structure of the ternary complex of LcnA, LciA (, the immunity protein), and its receptor, , the man-PTS of Lactococcus lactis (ll-man-PTS). An external loop on the membrane-located component IIC of ll-man-PTS was found to prevent specific binding of the N-terminal region of LcnA to the site recognized by pediocin-like bacteriocins. Thus, the N-terminal β-sheet region of LcnA recognized an adjacent site on the extracellular side of ll-man-PTS, with the LcnA C-terminal hydrophobic helix penetrating into the membrane. The cytoplasmic cleft formed within the man-PTS Core and Vmotif domains induced by embedded LcnA from the periplasmic side is adopted by the appropriate angle between helices H3 and H4 of the N terminus of LciA. The flexible C terminus of LciA then blocks membrane leakage. To summarize, our findings reveal the molecular mechanisms of action and immunity of LcnA and LciA, laying a foundation for further design of class IId bacteriocins. Class IId (lactococcin-like) bacteriocins and class IIa (pediocin-like) bacteriocins share a few similarities: (i) both induce membrane leakage and cell death by specifically binding the mannose phosphotransferase system (man-PTS) on their target cells, and (ii) cognate immunity proteins recognize and bind to the bacteriocin-man-PTS complex to block membrane leakage. However, class IId bacteriocins lack the "pediocin box" motif, which is typical of class IIa bacteriocins, and basically target only lactococcal cells; in contrast, class IIa bacteriocins target diverse bacterial cells, but not lactococcal cells. We previously solved the structure of class IIa bacteriocin-receptor-immunity ternary complex from Lactobacillus sakei. Here, we determined the structure of the ternary complex of class IId bacteriocin LcnA, its cognate immunity protein LciA, and its receptor, the man-PTS of Lactococcus lactis. By comparing the interactions between man-PTS and class IIa and class IId bacteriocins, this study affords some clues to better understand the specificity of bacteriocins targeting the mannose phosphotransferase system. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_34726.map.gz | 6.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-34726-v30.xml emd-34726.xml | 17.7 KB 17.7 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_34726_fsc.xml | 9.1 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_34726.png | 92.3 KB | ||
Filedesc metadata | emd-34726.cif.gz | 5.9 KB | ||
その他 | emd_34726_half_map_1.map.gz emd_34726_half_map_2.map.gz | 49.5 MB 49.5 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-34726 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-34726 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_34726_validation.pdf.gz | 665.9 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_34726_full_validation.pdf.gz | 665.5 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_34726_validation.xml.gz | 14.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_34726_validation.cif.gz | 20.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-34726 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-34726 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8hfsMC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_34726.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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: 1.0742 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: half map 1
ファイル | emd_34726_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half map 1 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map 2
ファイル | emd_34726_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half map 2 | ||||||||||||
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 : The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis
全体 | 名称: The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis |
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要素 |
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-超分子 #1: The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis
超分子 | 名称: The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4 |
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由来(天然) | 生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (strain KF147) (乳酸菌) |
-分子 #1: Mannose-specific PTS system, IIC component
分子 | 名称: Mannose-specific PTS system, IIC component / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO EC番号: protein-Npi-phosphohistidine-sugar phosphotransferase |
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由来(天然) | 生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (strain KF147) (乳酸菌) |
分子量 | 理論値: 27.572371 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MEYGVLSVIL VIVVAFLAGL EGILDQWQFH QPIIACSLIG IVTGHASAGI ILGGSLQLIA LGWANVGAAV APDAALASIA SSILMVQSN NFDLTHIMGT IVPAAILLAT AGLVLTTLVR MLSVVLVHQA DRAAENGSYS GVEMWHFIAL ICQGLRIAIP A GLLLVISP ...文字列: MEYGVLSVIL VIVVAFLAGL EGILDQWQFH QPIIACSLIG IVTGHASAGI ILGGSLQLIA LGWANVGAAV APDAALASIA SSILMVQSN NFDLTHIMGT IVPAAILLAT AGLVLTTLVR MLSVVLVHQA DRAAENGSYS GVEMWHFIAL ICQGLRIAIP A GLLLVISP DAIQKALAAI PPVISGGLAV GGGMVVAVGY AMVINLMATR EVWPFFFLGF ALAPISELTL IATGVLGVVI AI VYLNLQA SGGSGNGTAS SSGDPIGDIL NDY UniProtKB: Mannose-specific PTS system, IIC component |
-分子 #2: Mannose-specific PTS system, IID component
分子 | 名称: Mannose-specific PTS system, IID component / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO EC番号: protein-Npi-phosphohistidine-sugar phosphotransferase |
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由来(天然) | 生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (strain KF147) (乳酸菌) |
分子量 | 理論値: 33.630473 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MSENKVTLDK KIRRSVMWRS MFLQGSWNYE RMQNGGWAYS LIPALKKLYP SGEEAKEALK RHLEFFNTHP YVAAPIIGVT LALEEERAN GADIDDAAIQ GVKVGMMGPL AGIGDPVFWF TVRPIVGAIA ASLATGGSII APLFFFIVWN AIRIAFLWYT Q EFGYKSGS ...文字列: MSENKVTLDK KIRRSVMWRS MFLQGSWNYE RMQNGGWAYS LIPALKKLYP SGEEAKEALK RHLEFFNTHP YVAAPIIGVT LALEEERAN GADIDDAAIQ GVKVGMMGPL AGIGDPVFWF TVRPIVGAIA ASLATGGSII APLFFFIVWN AIRIAFLWYT Q EFGYKSGS AITKDLGGGL LQTVTKGASI LGMFVLGVLI QRWVTINFNG PNAVVSKIPL QKGAYVEFPK GSVSGTQLHD IL GQVGNKL SLDPTKVTYL QDNLNQLIPG LAGLLITLLC MWLLKKKVSP IVIIFGLFVV GILGRWAQIM UniProtKB: Mannose-specific PTS system, IID component |
-分子 #3: Lactococcin-A immunity protein
分子 | 名称: Lactococcin-A immunity protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌) |
分子量 | 理論値: 11.179947 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MKKKQIEFEN ELRSMLATAL EKDISQEERN ALNIAEKALD NSEYLPKIIL NLRKALTPLA INRTLNHDLS ELYKFITSSK ASNKNLGGG LIMSWGRLF UniProtKB: Lactococcin-A immunity protein |
-分子 #4: Bacteriocin lactococcin-A
分子 | 名称: Bacteriocin lactococcin-A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌) |
分子量 | 理論値: 5.783341 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: KLTFIQSTAA GDLYYNTNTH KYVYQQTQNA FGAAANTIVN GWMGGAAGGF GLHH UniProtKB: Bacteriocin lactococcin-A |
-分子 #5: alpha-D-mannopyranose
分子 | 名称: alpha-D-mannopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: MAN |
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分子量 | 理論値: 180.156 Da |
Chemical component information | ChemComp-MAN: |
-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
緩衝液 | pH: 7 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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: 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): 1.8 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 µm |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL |
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得られたモデル | PDB-8hfs: |