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万見
- PDB-6z7p: Composite model of the Caulobacter crescentus S-layer bound to th... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6z7p
タイトルComposite model of the Caulobacter crescentus S-layer bound to the O-antigen of lipopolysaccharide
要素S-layer proteinS層
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN (タンパク質) / RsaA S-layer sub-tomogram averaging Caulobacter lipopolysaccharide O-antigen
機能・相同性RsaA N-terminal domain / S層 / RTX calcium-binding nonapeptide repeat / RTX calcium-binding nonapeptide repeat (4 copies) / Serralysin-like metalloprotease, C-terminal / calcium ion binding / extracellular region / S-layer protein
機能・相同性情報
生物種Caulobacter vibrioides (カウロバクター・クレセンタス)
手法電子顕微鏡法 / サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.8 Å
データ登録者Bharat, T.A.M. / von Kugelgen, A.
資金援助 英国, 1件
組織認可番号国
Wellcome Trust202231/Z/16/Z 英国
引用
ジャーナル: Cell / 年: 2020
タイトル: In Situ Structure of an Intact Lipopolysaccharide-Bound Bacterial Surface Layer.
著者: Andriko von Kügelgen / Haiping Tang / Gail G Hardy / Danguole Kureisaite-Ciziene / Yves V Brun / Phillip J Stansfeld / Carol V Robinson / Tanmay A M Bharat /
要旨: Most bacterial and all archaeal cells are encapsulated by a paracrystalline, protective, and cell-shape-determining proteinaceous surface layer (S-layer). On Gram-negative bacteria, S-layers are ...Most bacterial and all archaeal cells are encapsulated by a paracrystalline, protective, and cell-shape-determining proteinaceous surface layer (S-layer). On Gram-negative bacteria, S-layers are anchored to cells via lipopolysaccharide. Here, we report an electron cryomicroscopy structure of the Caulobacter crescentus S-layer bound to the O-antigen of lipopolysaccharide. Using native mass spectrometry and molecular dynamics simulations, we deduce the length of the O-antigen on cells and show how lipopolysaccharide binding and S-layer assembly is regulated by calcium. Finally, we present a near-atomic resolution in situ structure of the complete S-layer using cellular electron cryotomography, showing S-layer arrangement at the tip of the O-antigen. A complete atomic structure of the S-layer shows the power of cellular tomography for in situ structural biology and sheds light on a very abundant class of self-assembling molecules with important roles in prokaryotic physiology with marked potential for synthetic biology and surface-display applications.
#1: ジャーナル: Nat Microbiol / 年: 2017
タイトル: Structure of the hexagonal surface layer on Caulobacter crescentus cells.
著者: Tanmay A M Bharat / Danguole Kureisaite-Ciziene / Gail G Hardy / Ellen W Yu / Jessica M Devant / Wim J H Hagen / Yves V Brun / John A G Briggs / Jan Löwe /
要旨: Many prokaryotic cells are encapsulated by a surface layer (S-layer) consisting of repeating units of S-layer proteins. S-layer proteins are a diverse class of molecules found in Gram-positive and ...Many prokaryotic cells are encapsulated by a surface layer (S-layer) consisting of repeating units of S-layer proteins. S-layer proteins are a diverse class of molecules found in Gram-positive and Gram-negative bacteria and most archaea. S-layers protect cells from the outside, provide mechanical stability and also play roles in pathogenicity. In situ structural information about this highly abundant class of proteins is scarce, so atomic details of how S-layers are arranged on the surface of cells have remained elusive. Here, using purified Caulobacter crescentus' sole S-layer protein RsaA, we obtained a 2.7 Å X-ray structure that shows the hexameric S-layer lattice. We also solved a 7.4 Å structure of the S-layer through electron cryotomography and sub-tomogram averaging of cell stalks. The X-ray structure was docked unambiguously into the electron cryotomography map, resulting in a pseudo-atomic-level description of the in vivo S-layer, which agrees completely with the atomic X-ray lattice model. The cellular S-layer atomic structure shows that the S-layer is porous, with a largest gap dimension of 27 Å, and is stabilized by multiple Ca ions bound near the interfaces. This study spans different spatial scales from atoms to cells by combining X-ray crystallography with electron cryotomography and sub-nanometre-resolution sub-tomogram averaging.
履歴
登録2020年6月1日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年7月15日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 2.02020年7月29日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / entity / pdbx_branch_scheme / pdbx_chem_comp_identifier / pdbx_entity_branch / pdbx_entity_branch_descriptor / pdbx_entity_branch_link / pdbx_entity_branch_list / pdbx_entity_nonpoly / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_struct_assembly_gen / pdbx_struct_conn_angle / pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms / struct_asym / struct_conn / struct_conn_type / struct_site / struct_site_gen
Item: _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y ..._atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.auth_asym_id / _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.auth_comp_id / _atom_site.auth_seq_id / _atom_site.label_asym_id / _atom_site.label_atom_id / _atom_site.label_comp_id / _atom_site.label_entity_id / _atom_site.type_symbol / _chem_comp.name / _chem_comp.type / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr2_label_asym_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.auth_asym_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.auth_seq_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.label_asym_id / _struct_conn.conn_type_id / _struct_conn.id / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_conn.pdbx_leaving_atom_flag / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr1_label_seq_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_atom_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id / _struct_conn_type.id
解説: Carbohydrate remediation / Provider: repository / タイプ: Remediation
改定 2.12024年5月15日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp / chem_comp_atom ...chem_comp / chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _chem_comp.pdbx_synonyms / _database_2.pdbx_DOI ..._chem_comp.pdbx_synonyms / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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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-10388
  • 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-10388
  • 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
A: S-layer protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)100,53224
ポリマ－98,0231
非ポリマー2,50923
水0
1


  • 登録構造と同一
  • ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: microscopy, The assembly of the complex has been observed using cryo-electron microscopy and cryo-electron tomography.
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area1910 Å2
ΔGint-137 kcal/mol
Surface area40960 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 S-layer protein / S層 / Paracrystalline surface layer protein


分子量: 98022.703 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Caulobacter vibrioides (strain ATCC 19089 / CB15) (カウロバクター・クレセンタス)
株: ATCC 19089 / CB15 / 参照: UniProt: P35828
#2: 多糖 4-acetamido-4,6-dideoxy-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-4-acetamido-4,6-dideoxy-alpha-D-mannopyranose- ...4-acetamido-4,6-dideoxy-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-4-acetamido-4,6-dideoxy-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-beta-D-mannopyranose-(1-3)-4-acetamido-4,6-dideoxy-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-4-acetamido-4,6-dideoxy-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-beta-D-mannopyranose-(1-3)-4-acetamido-4,6-dideoxy-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-4-acetamido-4,6-dideoxy-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-beta-D-mannopyranose


タイプ: oligosaccharideオリゴ糖 / 分子量: 1627.594 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
記述子タイププログラム
WURCS=2.0/2,9,8/[a1122h-1b_1-5][a1122m-1a_1-5_4*NCC/3=O]/1-2-2-1-2-2-1-2-2/a3-b1_b3-c1_c3-d1_d3-e1_e3-f1_f3-g1_g3-h1_h3-i1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-Manp]{[(3+1)][a-D-Rhap4NAc]{[(3+1)][a-D-Rhap4NAc]{[(3+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Rhap4NAc]{[(3+1)][a-D-Rhap4NAc]{[(3+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Rhap4NAc]{[(3+1)][a-D-Rhap4NAc]{}}}}}}}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 化合物...
ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 22 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: CELL / ３次元再構成法: サブトモグラム平均法

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試料調製

構成要素名称: S-layerS層 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Caulobacter vibrioides NA1000 (カウロバクター・クレセンタス)
株: YB2811 / 細胞内の位置: extra-cellular
緩衝液pH: 7 / 詳細: PYE
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Caulobacter crescentus stalk
試料支持詳細: 15 mA / グリッドの材料: COPPER/RHODIUM / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: NITROGEN / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 283.15 K / 詳細: 1.5 s blot

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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 FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 105000 X / 倍率（補正後）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: -5000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: -2000 nm / Calibrated defocus min: -2000 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: -5000 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: 1 sec. / 電子線照射量: 3.4 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 詳細: Dose symmetric tilt scheme (Hagen et al, JSB)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / 色収差補正装置: not used / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV / 球面収差補正装置: not used

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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詳細
1RELION1.4volume selection
2SerialEM画像取得
7UCSF Chimera1.13モデルフィッティングRigid body fit
8Coot0.9-preモデルフィッティングRigid body fit
CTF補正詳細: Following Turonova and Briggs NovaCTF / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 51866 / アルゴリズム: FOURIER SPACE
詳細: Tomogram generation in IMOD using the NovaCTF implementation of Turonova and Briggs. Sub-tomogram averaging performed using the AV3 package (Friedrich Foerster) applied to tubular specimens ...詳細: Tomogram generation in IMOD using the NovaCTF implementation of Turonova and Briggs. Sub-tomogram averaging performed using the AV3 package (Friedrich Foerster) applied to tubular specimens (Bharat et al, PLoS Biology, 2011)
クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
EM volume selection手法: RELIONList of Walmart brands / 詳細: RELION subtomogram averaging / Num. of tomograms: 110 / Num. of volumes extracted: 51866 / Reference model: Ab initio
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL / Target criteria: USCF Chimera
詳細: Initial rigid body fit of the C-terminal X-ray structure (PDB: 5N8P, amino acids 249-1046) and the N-terminal cryo-EM structure (PDB: 6T72, amino acids 2-243) was performed in USCF Chimera. ...詳細: Initial rigid body fit of the C-terminal X-ray structure (PDB: 5N8P, amino acids 249-1046) and the N-terminal cryo-EM structure (PDB: 6T72, amino acids 2-243) was performed in USCF Chimera. The missing amino acid linker was manually added suing Coot. The model was not refined against the map and all B-factors were set to zero due to resolution anisotropy.
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / PDB chain-ID: A / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDAccession codeInitial refinement model-IDPdb chain residue range
15N8P

5n8p

5N8P1249-1046
26T72

6t72

6T7222-243

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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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