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- EMDB-34726: The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34726
タイトルThe structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis
マップデータ
試料
  • 複合体: The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis
    • タンパク質・ペプチド: Mannose-specific PTS system, IIC component
    • タンパク質・ペプチド: Mannose-specific PTS system, IID component
    • タンパク質・ペプチド: Lactococcin-A immunity protein
    • タンパク質・ペプチド: Bacteriocin lactococcin-A
  • リガンド: alpha-D-mannopyranose
キーワードantibiotic resistance (抗微生物薬耐性) / antimicrobial peptides (抗微生物ペプチド) / mannose phosphotransferase system / man-PTS / bacteriocins / non-pediocin-like/class IId bacteriocins / lactococcin A / LcnA / immunity / LciA / self-protection / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
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 / 生体膜 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Bacteriocin, class IId / Lactococcin-like family / Lactococcin-A immunity protein-like / Enterocin A Immunity / Phosphotransferase system, mannose/fructose/sorbose family, IIC subunit / Phosphotransferase system, mannose/fructose/sorbose family IID component / PTS system sorbose-specific iic component / PTS system mannose/fructose/sorbose family IID component / PTS_EIIC type-4 domain profile. / PTS_EIID domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Mannose-specific PTS system, IIC component / Mannose-specific PTS system, IID component / Bacteriocin lactococcin-A / Lactococcin-A immunity protein
類似検索 - 構成要素
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
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32171190 中国
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.
#1: ジャーナル: Applied and Environmental Microbiology / 年: 2023
タイトル: Structural Basis of the Mechanisms of Action and Immunity of Lactococcin A, a Class IId Bacteriocin
著者: Li R / Duan J / Zhou Y / Wang J
履歴
登録2022年11月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年2月8日-
マップ公開2023年2月8日-
更新2024年5月29日-
現状2024年5月29日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_34726.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_34726.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.0742 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.021
最小 - 最大-0.08974916 - 0.16003759
平均 (標準偏差)0.00031073045 (±0.003246254)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 274.9952 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: half map 1

ファイルemd_34726_half_map_1.map
注釈half map 1
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: half map 2

ファイルemd_34726_half_map_2.map
注釈half map 2
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 : 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
要素
  • 複合体: The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis
    • タンパク質・ペプチド: Mannose-specific PTS system, IIC component
    • タンパク質・ペプチド: Mannose-specific PTS system, IID component
    • タンパク質・ペプチド: Lactococcin-A immunity protein
    • タンパク質・ペプチド: Bacteriocin lactococcin-A
  • リガンド: alpha-D-mannopyranose

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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
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (strain KF147) (乳酸菌)

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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
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

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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
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

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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
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

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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
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

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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
分子量理論値: 180.156 Da
Chemical component information

ChemComp-MAN:
alpha-D-mannopyranose / α-D-マンノピラノ-ス / マンノース

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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
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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 FIELDBright-field microscopy / 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
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
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: EMDB MAP
EMDB ID:

32031

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.98 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 1529899
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-8hfs:
The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis

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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://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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