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- EMDB-42030: Cryo-EM structure of PsBphP in Pr state, extended DHp -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42030
タイトルCryo-EM structure of PsBphP in Pr state, extended DHp
マップデータUnsharpened map of PsBphP in Pr state, extended DHp
試料
  • 複合体: PsBphP
    • タンパク質・ペプチド: histidine kinase
  • リガンド: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-ylidene)methyl]-4-methyl-pyrrol-1-ium -2-ylidene]methyl]-5-[(Z)-[(3E)-3-ethylidene-4-methyl-5-oxidanylidene-pyrrolidin-2-ylidene]methyl]-4-methyl-1H-pyrrol-3- yl]propanoic acid
キーワードPseudomonas syringae bacteriophytochrome / PLANT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


detection of visible light / histidine kinase / phosphorelay sensor kinase activity / photoreceptor activity / regulation of DNA-templated transcription / ATP binding
類似検索 - 分子機能
Phytochrome, PHY domain superfamily / PAS fold-2 / PAS fold / Phytochrome, central region / Phytochrome region / Phytochrome chromophore attachment domain / Phytochrome chromophore attachment site domain profile. / His Kinase A (phospho-acceptor) domain / His Kinase A (phosphoacceptor) domain / Signal transduction histidine kinase, dimerisation/phosphoacceptor domain ...Phytochrome, PHY domain superfamily / PAS fold-2 / PAS fold / Phytochrome, central region / Phytochrome region / Phytochrome chromophore attachment domain / Phytochrome chromophore attachment site domain profile. / His Kinase A (phospho-acceptor) domain / His Kinase A (phosphoacceptor) domain / Signal transduction histidine kinase, dimerisation/phosphoacceptor domain / Signal transduction histidine kinase, dimerisation/phosphoacceptor domain superfamily / Signal transduction histidine kinase-related protein, C-terminal / Histidine kinase domain / Histidine kinase domain profile. / GAF domain / Domain present in phytochromes and cGMP-specific phosphodiesterases. / GAF domain / GAF-like domain superfamily / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / Histidine kinase-like ATPases / PAS domain superfamily / Histidine kinase/HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Pseudomonas syringae pv. tomato str. DC3000 (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.25 Å
データ登録者Basore K / Burgie ES / Vierstra D
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM127892 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Signaling by a bacterial phytochrome histidine kinase involves a conformational cascade reorganizing the dimeric photoreceptor.
著者: E Sethe Burgie / Katherine Basore / Michael J Rau / Brock Summers / Alayna J Mickles / Vadim Grigura / James A J Fitzpatrick / Richard D Vierstra /
要旨: Phytochromes (Phys) are a divergent cohort of bili-proteins that detect light through reversible interconversion between dark-adapted Pr and photoactivated Pfr states. While our understandings of ...Phytochromes (Phys) are a divergent cohort of bili-proteins that detect light through reversible interconversion between dark-adapted Pr and photoactivated Pfr states. While our understandings of downstream events are emerging, it remains unclear how Phys translate light into an interpretable conformational signal. Here, we present models of both states for a dimeric Phy with histidine kinase (HK) activity from the proteobacterium Pseudomonas syringae, which were built from high-resolution cryo-EM maps (2.8-3.4-Å) of the photosensory module (PSM) and its following signaling (S) helix together with lower resolution maps for the downstream output region augmented by RoseTTAFold and AlphaFold structural predictions. The head-to-head models reveal the PSM and its photointerconversion mechanism with strong clarity, while the HK region is interpretable but relatively mobile. Pr/Pfr comparisons show that bilin phototransformation alters PSM architecture culminating in a scissoring motion of the paired S-helices linking the PSMs to the HK bidomains that ends in reorientation of the paired catalytic ATPase modules relative to the phosphoacceptor histidines. This action apparently primes autophosphorylation enroute to phosphotransfer to the cognate DNA-binding response regulator AlgB which drives quorum-sensing behavior through transient association with the photoreceptor. Collectively, these models illustrate how light absorption conformationally translates into accelerated signaling by Phy-type kinases.
履歴
登録2023年9月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年8月21日-
マップ公開2024年8月21日-
更新2024年8月21日-
現状2024年8月21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_42030.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_42030.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Unsharpened map of PsBphP in Pr state, extended DHp
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.66 Å/pix.
x 400 pix.
= 262.8 Å		0.66 Å/pix.
x 400 pix.
= 262.8 Å		0.66 Å/pix.
x 400 pix.
= 262.8 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.657 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.1
最小 - 最大-0.2704035 - 0.68672067
平均 (標準偏差)-0.00022850625 (±0.017402506)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 262.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Sharpened map of PsBphP in Pr state, extended DHp

ファイルemd_42030_additional_1.map
注釈Sharpened map of PsBphP in Pr state, extended DHp
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 of PsBphP in Pr state, extended DHp

ファイルemd_42030_half_map_1.map
注釈Half map #2 of PsBphP in Pr state, extended DHp
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 #1 of PsBphP in Pr state, extended DHp

ファイルemd_42030_half_map_2.map
注釈Half map #1 of PsBphP in Pr state, extended DHp
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 : PsBphP

全体名称: PsBphP
要素
  • 複合体: PsBphP
    • タンパク質・ペプチド: histidine kinase
  • リガンド: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-ylidene)methyl]-4-methyl-pyrrol-1-ium -2-ylidene]methyl]-5-[(Z)-[(3E)-3-ethylidene-4-methyl-5-oxidanylidene-pyrrolidin-2-ylidene]methyl]-4-methyl-1H-pyrrol-3- yl]propanoic acid

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超分子 #1: PsBphP

超分子名称: PsBphP / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Pseudomonas syringae pv. tomato str. DC3000 (バクテリア)

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分子 #1: histidine kinase

分子名称: histidine kinase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Pseudomonas syringae pv. tomato str. DC3000 (バクテリア)
分子量理論値: 82.382555 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GMSQLDKDAF EVLLANCADE PIQFPGAIQP HGLLFTLKEP ELTILQVSAN VQSVLGKVPD QLAGQTLDCV LGAGWAEVIR STSANDSLV DVPRLLMSVE GVEFEALLHR SQEALVLELE IQDKAAQAIS YSERTGNMGR MLRQLHAAAD LQTLYEVSVR E IQRMTGYD ...文字列:
GMSQLDKDAF EVLLANCADE PIQFPGAIQP HGLLFTLKEP ELTILQVSAN VQSVLGKVPD QLAGQTLDCV LGAGWAEVIR STSANDSLV DVPRLLMSVE GVEFEALLHR SQEALVLELE IQDKAAQAIS YSERTGNMGR MLRQLHAAAD LQTLYEVSVR E IQRMTGYD RVLIYRFEEE GHGQVIAEAS APAMELFNGL FFPASDIPEQ ARELYRRNWL RIIPDANYTP VPLVPQLRPD TQ QQLDLSF STLRSVSPIH CQYMKNMGVL SSMSVSLIQG GKLWGLISCG HRTPLYVSHE LRSACQAIGQ VLSLQISAME ALE VSRQRE TKIQTLQQLH QMMATSDTDV FDGLAQQPQL LMDLVGATGV AIIEDRQTHC YGNCPEPSDI RALHTWMMAG GEPV YASHH LSSVYPPGEA YQTLASGVLA MSLPKPVDNG VIWFRPEVKQ SVQWSGDPNK PLNLDASDNT LRLQPRTSFE IWKVE MTGI ATKWSHGDVF AANDLRRSAL ENDLARQVSK EQQAVRARDE LVAVVSHDLR NPMTVISMLC GMMQKSFSSD GPHTSR RIS TAIDTMQQAA SRMNVLLEDL LDTSKIEAGR YTITPQPLEV SQIFEEAYTL LAPLAMDKSI EISFNAEPDI KVNADPE RL FQVLSNLIGN AIKFTPKLGR IGVAAMSNGD EVVFTVRDSG EGIPPEQLPH IFERYWTVKE GNPTGTGLGL YISQGIIK A HGGELAAQSQ VGHGSEFRFT VPIAH

UniProtKB: histidine kinase

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分子 #2: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidan...

分子名称: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-ylidene)methyl]-4-methyl-pyrrol-1-ium -2-ylidene]methyl]-5-[(Z)-[(3E)-3-ethylidene-4-methyl-5-oxidanylidene- ...名称: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-ylidene)methyl]-4-methyl-pyrrol-1-ium -2-ylidene]methyl]-5-[(Z)-[(3E)-3-ethylidene-4-methyl-5-oxidanylidene-pyrrolidin-2-ylidene]methyl]-4-methyl-1H-pyrrol-3- yl]propanoic acid
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: LBV
分子量理論値: 585.67 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

濃度0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.059000000000000004 kPa
詳細: 2 rounds of glow-discharge: 1st: Copper side with air 2nd: carbon side with added amylamine
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

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 82.0 K / 最高: 84.0 K
特殊光学系球面収差補正装置: Microscope is outfitted with a Cs image corrector with two hexapole elements.
詳細Preliminary grid screening was performed manually.
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 9173 / 平均露光時間: 4.28 sec. / 平均電子線量: 51.78 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 150.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 0.01 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 96000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3233515
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.25 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / ソフトウェア - 詳細: Local Refinement / 使用した粒子像数: 119594
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / ソフトウェア - 詳細: 3D Variability
詳細: 3D-VA clustering of symmetry expanded particles (around the C2 axis)
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://pdbjlc1.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)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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