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- PDB-6y7s: 2.85 A cryo-EM structure of the in vivo assembled type 1 pilus rod -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6y7s
タイトル2.85 A cryo-EM structure of the in vivo assembled type 1 pilus rod
要素Type-1 fimbrial protein, A chain
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / FimA / pilus / monomer / subunit / pili / main structural subunit / high resolution / cryo-EM / helical processing / RELION / Chaperone-usher pilus
機能・相同性Fimbrial-type adhesion domain / Fimbrial protein / Fimbrial-type adhesion domain superfamily / cell adhesion involved in single-species biofilm formation / Adhesion domain superfamily / pilus / cell adhesion / identical protein binding / Type-1 fimbrial protein, A chain
機能・相同性情報
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.85 Å
データ登録者Zyla, D. / Hospenthal, M. / Waksman, G. / Glockshuber, R.
資金援助 スイス, 2件
組織認可番号国
Swiss National Science Foundation310030B_176403/1 スイス
Swiss National Science Foundation31003A_156304 スイス
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: The assembly platform FimD is required to obtain the most stable quaternary structure of type 1 pili.
著者: Dawid S Zyla / Thomas Wiegand / Paul Bachmann / Rafal Zdanowicz / Christoph Giese / Beat H Meier / Gabriel Waksman / Manuela K Hospenthal / Rudi Glockshuber /
要旨: Type 1 pili are important virulence factors of uropathogenic Escherichia coli that mediate bacterial attachment to epithelial cells in the urinary tract. The pilus rod is comprised of thousands of ...Type 1 pili are important virulence factors of uropathogenic Escherichia coli that mediate bacterial attachment to epithelial cells in the urinary tract. The pilus rod is comprised of thousands of copies of the main structural subunit FimA and is assembled in vivo by the assembly platform FimD. Although type 1 pilus rods can self-assemble from FimA in vitro, this reaction is slower and produces structures with lower kinetic stability against denaturants compared to in vivo-assembled rods. Our study reveals that FimD-catalysed in vitro-assembled type 1 pilus rods attain a similar stability as pilus rods assembled in vivo. Employing structural, biophysical and biochemical analyses, we show that in vitro assembly reactions lacking FimD produce pilus rods with structural defects, reducing their stability against dissociation. Overall, our results indicate that FimD is not only required for the catalysis of pilus assembly, but also to control the assembly of the most stable quaternary structure.
履歴
登録2020年3月2日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年3月31日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 2.02024年1月17日Group: Atomic model / Data collection ...Atomic model / Data collection / Database references / Derived calculations / Refinement description / Source and taxonomy / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp_atom ...atom_site / chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / em_software / entity / entity_name_com / entity_src_gen / pdbx_contact_author / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_struct_oper_list / pdbx_struct_sheet_hbond / pdbx_validate_torsion / refine / software / struct_conf / struct_conn / struct_ref / struct_ref_seq / struct_sheet / struct_sheet_order / struct_sheet_range
Item: _atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x ..._atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.pdbx_formal_charge / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.chain_id / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _entity.pdbx_description / _entity_name_com.name / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_gene / _pdbx_struct_oper_list.symmetry_operation / _refine.ls_d_res_high / _refine.ls_d_res_low / _struct_conf.beg_auth_asym_id / _struct_conf.beg_auth_comp_id / _struct_conf.beg_auth_seq_id / _struct_conf.beg_label_asym_id / _struct_conf.beg_label_comp_id / _struct_conf.beg_label_seq_id / _struct_conf.end_auth_asym_id / _struct_conf.end_auth_comp_id / _struct_conf.end_auth_seq_id / _struct_conf.end_label_asym_id / _struct_conf.end_label_comp_id / _struct_conf.end_label_seq_id / _struct_conf.pdbx_PDB_helix_class / _struct_conf.pdbx_PDB_helix_length / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_ref.db_code / _struct_ref.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq.pdbx_db_accession
解説: Polymer geometry
詳細: Three bonds were outside the advised range. The model was re-refined to fix the geometry outliers.
Provider: author / タイプ: Coordinate replacement
改定 2.12024年4月17日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year

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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
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-10721
  • 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-10721
  • UCSF Chimeraによる作画
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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
A: Type-1 fimbrial protein, A chain
B: Type-1 fimbrial protein, A chain
C: Type-1 fimbrial protein, A chain
D: Type-1 fimbrial protein, A chain
E: Type-1 fimbrial protein, A chain
F: Type-1 fimbrial protein, A chain


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)108,7266
ポリマ－108,7266
非ポリマー00
水00
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: microscopy, 100 - 800 nm long and ~7 nm wide pilus rods (superhelical assembly of FimA subunits)
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area22300 Å2
ΔGint-90 kcal/mol
Surface area36530 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質
Type-1 fimbrial protein, A chain / Type-1A pilin


分子量: 18121.074 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: fimA, pilA, b4314, JW4277
発現宿主: Escherichia coli str. K-12 substr. W3110 (大腸菌)
参照: UniProt: P04128

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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: FILAMENT / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: Type 1 pilus rod / タイプ: COMPLEX
詳細: Type 1 pili recombinantly expressed, assembled in vivo and subsequently purified from the E. coli cell surface.
Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 20.3 kDa/nm / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli str. K-12 substr. W3110 (大腸菌)
緩衝液pH: 7 / 詳細: in ddH2O.
試料濃度: 1.58 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: 400 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: 70 % / 凍結前の試料温度: 277 K
詳細: 3 ul sample, 30 s wait time, 0.5 s drain time, 6 s blotting

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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）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 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
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 50.4 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3469
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40
反射Biso Wilson estimate: 41.26 Å2

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4Gctf1.06CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10RELION3.08初期オイラー角割当
11RELION3.08最終オイラー角割当
12RELION3.08分類
13RELION3.08３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
らせん対称回転角度/サブユニット: 115.001 ° / 軸方向距離/サブユニット: 7.85334 Å / らせん対称軸の対称性: C1
粒子像の選択選択した粒子像数: 516000
詳細: Autopicking based on the 2D classes from manually chosen filaments
3次元再構成解像度: 2.85 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 40805 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 詳細: local searches 0.9 degree with mask / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築B value: 49.9714 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 5OH0

5oh0


PDB chain-ID: D / Accession code: 5OH0 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化解像度: 2.85→2.85 Å / SU ML: 0.6831 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 9.88 / 位相誤差: 32.6199
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2754 1995 4.02 %
Rwork0.2392 47648 -
obs0.2407 49643 99.98 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso mean: 32.57 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 2.8→81.14 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数6668 0 0 20 6688
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00486750
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.74249228
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0481152
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00381242
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.8359984
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.8-2.870.71731760.6283431ELECTRON MICROSCOPY100
2.87-2.950.54331050.46153398ELECTRON MICROSCOPY100
2.95-3.030.41831380.39293430ELECTRON MICROSCOPY100
3.03-3.130.4011640.35983387ELECTRON MICROSCOPY100
3.13-3.240.36431360.31763486ELECTRON MICROSCOPY99.97
3.25-3.370.30061120.28373339ELECTRON MICROSCOPY100
3.37-3.530.32261640.25643409ELECTRON MICROSCOPY100
3.53-3.710.29031240.23483375ELECTRON MICROSCOPY100
3.72-3.950.29121760.2213385ELECTRON MICROSCOPY100
3.95-4.250.21951200.1933421ELECTRON MICROSCOPY99.97
4.25-4.680.1791640.14563354ELECTRON MICROSCOPY99.94
4.68-5.360.18221280.15163474ELECTRON MICROSCOPY100
5.36-6.740.16921160.183421ELECTRON MICROSCOPY100
6.76-81.140.18371720.16263338ELECTRON MICROSCOPY99.8

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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://pdbjlvh1.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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