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- PDB-6rko: Cryo-EM structure of the E. coli cytochrome bd-I oxidase at 2.68 ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6rko
タイトルCryo-EM structure of the E. coli cytochrome bd-I oxidase at 2.68 A resolution
要素
  • (Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit ...) x 3
  • Uncharacterized protein YnhF
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Oxidoreductase Cytochrome bd oxidase bd oxidase Oxidase
機能・相同性
機能・相同性情報


quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating) / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors / cytochrome complex / aerobic electron transport chain / outer membrane / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors, oxygen as acceptor / oxidative phosphorylation / cellular response to hypoxia / electron transfer activity / heme binding ...quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating) / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors / cytochrome complex / aerobic electron transport chain / outer membrane / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors, oxygen as acceptor / oxidative phosphorylation / cellular response to hypoxia / electron transfer activity / heme binding / metal ion binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
: / Cyd operon protein YbgT / Membrane bound YbgT-like / Membrane bound YbgT-like protein / Cytochrome ubiquinol oxidase subunit 1 / Cytochrome ubiquinol oxidase subunit 2 / Cytochrome bd terminal oxidase subunit I / Cytochrome bd terminal oxidase subunit II
類似検索 - ドメイン・相同性
CIS-HEME D HYDROXYCHLORIN GAMMA-SPIROLACTONE / HEME B/C / OXYGEN MOLECULE / Chem-POV / Ubiquinone-8 / Uncharacterized protein YnhF / Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1 / Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2 / Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.68 Å
データ登録者Safarian, S. / Hahn, A. / Kuehlbrandt, W. / Michel, H.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
German Federal Ministry for Education and Research ドイツ
引用ジャーナル: Science / 年: 2019
タイトル: Active site rearrangement and structural divergence in prokaryotic respiratory oxidases.
著者: S Safarian / A Hahn / D J Mills / M Radloff / M L Eisinger / A Nikolaev / J Meier-Credo / F Melin / H Miyoshi / R B Gennis / J Sakamoto / J D Langer / P Hellwig / W Kühlbrandt / H Michel /
要旨: Cytochrome bd-type quinol oxidases catalyze the reduction of molecular oxygen to water in the respiratory chain of many human-pathogenic bacteria. They are structurally unrelated to mitochondrial ...Cytochrome bd-type quinol oxidases catalyze the reduction of molecular oxygen to water in the respiratory chain of many human-pathogenic bacteria. They are structurally unrelated to mitochondrial cytochrome c oxidases and are therefore a prime target for the development of antimicrobial drugs. We determined the structure of the cytochrome bd-I oxidase by single-particle cryo-electron microscopy to a resolution of 2.7 angstroms. Our structure contains a previously unknown accessory subunit CydH, the L-subfamily-specific Q-loop domain, a structural ubiquinone-8 cofactor, an active-site density interpreted as dioxygen, distinct water-filled proton channels, and an oxygen-conducting pathway. Comparison with another cytochrome bd oxidase reveals structural divergence in the family, including rearrangement of high-spin hemes and conformational adaption of a transmembrane helix to generate a distinct oxygen-binding site.
履歴
登録2019年4月30日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02019年10月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年10月23日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22019年11月6日Group: Data collection / Refinement description / カテゴリ: em_3d_fitting / Item: _em_3d_fitting.target_criteria
改定 1.32019年12月18日Group: Other / カテゴリ: atom_sites / cell
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] ..._atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3] / _cell.Z_PDB
改定 1.42024年5月22日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: chem_comp / chem_comp_atom ...chem_comp / chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_validate_chiral
Item: _chem_comp.pdbx_synonyms / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-4908
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
B: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2
A: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1
H: Uncharacterized protein YnhF
X: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)113,44413
ポリマ－107,7754
非ポリマー5,6699
水55831
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: mass spectrometry, 1 x CydA 1 x CydB 1 x CydX 1 x CydH 2 x HEB 1 x HDD 1 x O2 1 x UQ8 31 x H2O 4 x POV
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area15100 Å2
ΔGint-169 kcal/mol
Surface area30020 Å2
手法PISA

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要素

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Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit ... , 3種, 3分子 BAX

#1: タンパク質 Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2 / Cytochrome bd-I oxidase subunit II / Cytochrome d ubiquinol oxidase subunit II


分子量: 42479.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: cydB, cyd-2, b0734, JW0723 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): C43 / Variant (発現宿主): delta bo3
参照: UniProt: P0ABK2, quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating)
#2: タンパク質 Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1 / Cytochrome bd-I oxidase subunit I / Cytochrome d ubiquinol oxidase subunit I


分子量: 58251.723 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: cydA, cyd-1, b0733, JW0722 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): C43 / Variant (発現宿主): delta bo3
参照: UniProt: P0ABJ9, quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating)
#4: タンパク質・ペプチド Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X / Cytochrome bd-I oxidase subunit X / Cytochrome d ubiquinol oxidase subunit X


分子量: 4043.663 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: cydX, ybgT, b4515, JW0724 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): C43 / Variant (発現宿主): delta bo3
参照: UniProt: P56100, quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating)

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タンパク質・ペプチド , 1種, 1分子 H

#3: タンパク質・ペプチド Uncharacterized protein YnhF


分子量: 2999.651 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: ynhF, b4602, JW1649.1 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): C43 / Variant (発現宿主): delta bo3 / 参照: UniProt: A5A618

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非ポリマー , 6種, 40分子

#5: 化合物 ChemComp-UQ8 / Ubiquinone-8 / 2,3-dimethoxy-5-methyl-6-[(6E,10E,14E,18E,22E,26E)-3,7,11,15,19,23,27,31-octamethyldotriaconta-2,6,10,14,18,22,26,30-oc taen-1-yl]cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione


分子量: 727.109 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C49H74O4
#6: 化合物
ChemComp-POV / (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / POPC


分子量: 760.076 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H82NO8P / コメント: リン脂質*YM
#7: 化合物 ChemComp-HDD / CIS-HEME D HYDROXYCHLORIN GAMMA-SPIROLACTONE / HEME


分子量: 632.487 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O5
#8: 化合物 ChemComp-HEB / HEME B/C / HYBRID BETWEEN B AND C TYPE HEMES (PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE)


分子量: 618.503 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H34FeN4O4
#9: 化合物 ChemComp-OXY / OXYGEN MOLECULE


分子量: 31.999 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: O2
#10: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 31 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Cytochrome bd-I oxidase from E. coli / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.1077 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: C43 / プラスミド: pet17b_cydABX-StrepII
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
120 mMHepes1
2100 mMSodium chloride1
試料濃度: 7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 96000 X / 倍率（補正後）: 96000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Calibrated defocus min: 500 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 70 K / 最低温度: 70 K
撮影平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5463

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.15.2_3472: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7Coot0.8モデルフィッティング
9RELION3初期オイラー角割当
10RELION3最終オイラー角割当
11RELION3分類
12RELION3３次元再構成
13PHENIX1.14モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 3500000
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.68 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 170000 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 3 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 120 / プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient

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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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