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- EMDB-41255: Cryo-EM structure of Pseudomonas aeruginosa TonB-dependent transp... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41255
タイトルCryo-EM structure of Pseudomonas aeruginosa TonB-dependent transporter PhuR in complex with synthetic antibody and heme
マップデータ
試料
  • 複合体: Heme bound P. aeruginosa PhuR with bound synthetic antibody
    • タンパク質・ペプチド: Heme/hemoglobin uptake outer membrane receptor PhuR
    • タンパク質・ペプチド: Synthetic Antibody Heavy Chain
    • タンパク質・ペプチド: Synthetic Antibody Light Chain
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
  • リガンド: (2~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{R},6~{S})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{S})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid
  • リガンド: water水
キーワードbeta barrel (Βバレル) / outer membrane protein / heme binding protein / heme transport / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


heme transport / siderophore transmembrane transport / heme transmembrane transporter activity / siderophore uptake transmembrane transporter activity / outer membrane / cell outer membrane / cellular response to iron ion
類似検索 - 分子機能
TonB-dependent haem/haemoglobin receptor / TonB-dependent haemoglobin/transferrin/lactoferrin receptor / Vitamin B12 transporter BtuB-like / TonB-dependent receptor-like, beta-barrel / TonB dependent receptor-like, beta-barrel / TonB-dependent receptor, plug domain superfamily / TonB-dependent receptor, plug domain / TonB-dependent receptor-like, beta-barrel domain superfamily / TonB-dependent Receptor Plug Domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Heme/hemoglobin uptake outer membrane receptor PhuR
類似検索 - 構成要素
生物種Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.5 Å
データ登録者Knejski P / Erramilli SK / Kossiakoff AA
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM117372 米国
引用ジャーナル: Structure / 年: 2024
タイトル: Chaperone-assisted cryo-EM structure of P. aeruginosa PhuR reveals molecular basis for heme binding.
著者: Paweł P Knejski / Satchal K Erramilli / Anthony A Kossiakoff /
要旨: Pathogenic bacteria, such as Pseudomonas aeruginosa, depend on scavenging heme for the acquisition of iron, an essential nutrient. The TonB-dependent transporter (TBDT) PhuR is the major heme uptake ...Pathogenic bacteria, such as Pseudomonas aeruginosa, depend on scavenging heme for the acquisition of iron, an essential nutrient. The TonB-dependent transporter (TBDT) PhuR is the major heme uptake protein in P. aeruginosa clinical isolates. However, a comprehensive understanding of heme recognition and TBDT transport mechanisms, especially PhuR, remains limited. In this study, we employed single-particle cryogenic electron microscopy (cryo-EM) and a phage display-generated synthetic antibody (sAB) as a fiducial marker to enable the determination of a high-resolution (2.5 Å) structure of PhuR with a bound heme. Notably, the structure reveals iron coordination by Y529 on a conserved extracellular loop, shedding light on the role of tyrosine in heme binding. Biochemical assays and negative-stain EM demonstrated that the sAB specifically targets the heme-bound state of PhuR. These findings provide insights into PhuR's heme binding and offer a template for developing conformation-specific sABs against outer membrane proteins (OMPs) for structure-function investigations.
履歴
登録2023年7月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月31日-
マップ公開2024年1月31日-
更新2024年4月17日-
現状2024年4月17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_41255.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_41255.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.068 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.35
最小 - 最大-2.1059093 - 3.2095459
平均 (標準偏差)0.0005146022 (±0.06505283)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 384.47998 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_41255_msk_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_41255_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_41255_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 : Heme bound P. aeruginosa PhuR with bound synthetic antibody

全体名称: Heme bound P. aeruginosa PhuR with bound synthetic antibody
要素
  • 複合体: Heme bound P. aeruginosa PhuR with bound synthetic antibody
    • タンパク質・ペプチド: Heme/hemoglobin uptake outer membrane receptor PhuR
    • タンパク質・ペプチド: Synthetic Antibody Heavy Chain
    • タンパク質・ペプチド: Synthetic Antibody Light Chain
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
  • リガンド: (2~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{R},6~{S})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{S})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid
  • リガンド: water水

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超分子 #1: Heme bound P. aeruginosa PhuR with bound synthetic antibody

超分子名称: Heme bound P. aeruginosa PhuR with bound synthetic antibody
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)

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分子 #1: Heme/hemoglobin uptake outer membrane receptor PhuR

分子名称: Heme/hemoglobin uptake outer membrane receptor PhuR / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)
分子量理論値: 86.37032 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKYLLPTAAA GLLLLAAQPA MAMGHHHHHH GENLYFQGGN AVPLTPTTIT ATRTEQAVDS VPSTVSVQTR EQLDRQNVNN IKELVRYEP GVSVGGAGQR AGITGYNIRG IDGNRILTQI DGVELPNDFF SGPYAQTHRN YVDPDIVKRV EILRGPASAL Y GSNAIGGA ...文字列:
MKYLLPTAAA GLLLLAAQPA MAMGHHHHHH GENLYFQGGN AVPLTPTTIT ATRTEQAVDS VPSTVSVQTR EQLDRQNVNN IKELVRYEP GVSVGGAGQR AGITGYNIRG IDGNRILTQI DGVELPNDFF SGPYAQTHRN YVDPDIVKRV EILRGPASAL Y GSNAIGGA VSYFTLDPSD IIKDGKDVGA RLKAGYESAS HSWLTSATVA GRADDFDGLL HYGYRQGHET ESNGGHGGTG LS RSEANPE DADSYSLLGK LGWNYAEGSR FGLVFEKYKS DVDTDQKSAY GGPYDKGKPA IPPSMLPGGM YQWRKGNDTL TRE RYGLEH HFLLDSQVAD RIQWSLNYQL AKTDQATREF YYPITRKVLR TRDTTYKERL WVFDSQLDKS FAIGETEHLL SYGI NLKHQ KVTGMRSGTG TNLDTGADSP RDALERSSDF PDPTVKTYAL FAQDSISWND WTFTPGLRYD YTRMEPHITD EFLRT MKQS QNTAVDESDK KWHRVSPKFG VTYDFAQHYT WYGQYAQGFR TPTAKALYGR FENLQAGYHI EPNPNLKPEK SQSFET GLR GKFDEGSFGV AVFYNKYRDF IDEDALNTDS TGGNGQTFQS NNIERAVIKG VELKGRLELG AFGAPQGLYT QGSVAYA YG RNKDNGEPIN SVNPLTGVFG LGYDEADGNY GGLLSWTLVK RKDRVDDSTF HTPDGTASQF KTPGFGVLDL SAYYRLSK D LTLNAGLYNL TDKKYWLWDD VRGYDSVGEA SALAPANIDR LSQPGRNFAV NLVWDI

UniProtKB: Heme/hemoglobin uptake outer membrane receptor PhuR

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分子 #2: Synthetic Antibody Heavy Chain

分子名称: Synthetic Antibody Heavy Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 25.525445 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NFYYYSIHWV RQAPGKGLEW VASISPYYGS TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARSMNWYYSS PYGMSQGMDY WGQGTLVTVS SASTKGPSVF PLAPSSKSTS GGTAALGCLV K DYFPEPVT ...文字列:
EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NFYYYSIHWV RQAPGKGLEW VASISPYYGS TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARSMNWYYSS PYGMSQGMDY WGQGTLVTVS SASTKGPSVF PLAPSSKSTS GGTAALGCLV K DYFPEPVT VSWNSGALTS GVHTFPAVLQ SSGLYSLSSV VTVPSSSLGT QTYICNVNHK PSNTKVDKKV EPKSCDKTHT

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分子 #3: Synthetic Antibody Light Chain

分子名称: Synthetic Antibody Light Chain / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 23.212715 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQGSSSPLTF GQGTKVEIKR TVAAPSVFIF PPSDSQLKSG TASVVCLLNN FYPREAKVQW KVDNALQSGN S QESVTEQD ...文字列:
SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQGSSSPLTF GQGTKVEIKR TVAAPSVFIF PPSDSQLKSG TASVVCLLNN FYPREAKVQW KVDNALQSGN S QESVTEQD SKDSTYSLSS TLTLSKADYE KHKVYACEVT HQGLSSPVTK SFNRGEC

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分子 #4: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

分子名称: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: HEM
分子量理論値: 616.487 Da
Chemical component information

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Heme B

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分子 #5: (2~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[[...

分子名称: (2~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{R},6~{S})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-3-oxidanyl- ...名称: (2~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{R},6~{S})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{S})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: CTQ
分子量理論値: 2.018542 KDa
Chemical component information

ChemComp-CTQ:
(2~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{R},6~{S})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{R},4~{R},5~{S},6~{S})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{S})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid

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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 81 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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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

濃度5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.9 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 5031 / 平均電子線量: 60.0 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: NONE
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3) / 使用した粒子像数: 292512

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
得られたモデル

PDB-8the:
Cryo-EM structure of Pseudomonas aeruginosa TonB-dependent transporter PhuR in complex with synthetic antibody and heme

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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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