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万見
- PDB-7oy2: High resolution structure of cytochrome bd-II oxidase from E. coli -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7oy2
タイトルHigh resolution structure of cytochrome bd-II oxidase from E. coli
要素
  • (Cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit ...) x 2
  • Putative cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit AppX
キーワードOXIDOREDUCTASE / Terminal oxidase High resolution Membrane protein Membrane enzyme Oxygen reductase bd oxidase
機能・相同性
機能・相同性情報


ubiquinol oxidase (H+-transporting) / cytochrome bo3 ubiquinol oxidase activity / cytochrome complex / aerobic electron transport chain / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors, oxygen as acceptor / cell outer membrane / electron transfer activity / heme binding / membrane / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
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
CARDIOLIPIN / Chem-DK8 / CIS-HEME D HYDROXYCHLORIN GAMMA-SPIROLACTONE / HEME B/C / OXYGEN MOLECULE / Chem-POV / Putative cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit AppX / Cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit 2 / Cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit 1
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (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: 2.06 Å
データ登録者Grund, T.N. / Wu, D. / Bald, D. / Michel, H. / Safarian, S.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
Max Planck SocietyNobel laureate fellowship ドイツ
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2021
タイトル: Mechanistic and structural diversity between cytochrome isoforms of .
著者: Tamara N Grund / Melanie Radloff / Di Wu / Hojjat G Goojani / Luca F Witte / Wiebke Jösting / Sabine Buschmann / Hannelore Müller / Isam Elamri / Sonja Welsch / Harald Schwalbe / Hartmut ...著者: Tamara N Grund / Melanie Radloff / Di Wu / Hojjat G Goojani / Luca F Witte / Wiebke Jösting / Sabine Buschmann / Hannelore Müller / Isam Elamri / Sonja Welsch / Harald Schwalbe / Hartmut Michel / Dirk Bald / Schara Safarian /
要旨: The treatment of infectious diseases caused by multidrug-resistant pathogens is a major clinical challenge of the 21st century. The membrane-embedded respiratory cytochrome -type oxygen reductase is ...The treatment of infectious diseases caused by multidrug-resistant pathogens is a major clinical challenge of the 21st century. The membrane-embedded respiratory cytochrome -type oxygen reductase is a critical survival factor utilized by pathogenic bacteria during infection, proliferation and the transition from acute to chronic states. encodes for two cytochrome isoforms that are both involved in respiration under oxygen limited conditions. Mechanistic and structural differences between () and () operon encoded cytochrome variants have remained elusive in the past. Here, we demonstrate that cytochrome - catalyzes oxidation of benzoquinols while possessing additional specificity for naphthoquinones. Our data show that although menaquinol-1 (MK1) is not able to directly transfer electrons onto cytochrome from , it has a stimulatory effect on its oxygen reduction rate in the presence of ubiquinol-1. We further determined cryo-EM structures of cytochrome - to high resolution of 2.1 Å. Our structural insights confirm that the general architecture and substrate accessible pathways are conserved between the two oxidase isoforms, but two notable differences are apparent upon inspection: (i) does not contain a CydH-like subunit, thereby exposing heme to the membrane environment and (ii) the AppB subunit harbors a structural demethylmenaquinone-8 molecule instead of ubiquinone-8 as found in CydB of Our work completes the structural landscape of terminal respiratory oxygen reductases of and suggests that structural and functional properties of the respective oxidases are linked to quinol-pool dependent metabolic adaptations in .
履歴
登録2021年6月23日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年12月15日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年12月28日Group: Database references / Source and taxonomy / Structure summary
カテゴリ: entity / entity_name_com ...entity / entity_name_com / entity_src_gen / struct_ref / struct_ref_seq / struct_ref_seq_dif
Item: _entity.pdbx_description / _entity.pdbx_ec ..._entity.pdbx_description / _entity.pdbx_ec / _entity_name_com.name / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_gene / _struct_ref.db_code / _struct_ref.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq_dif.pdbx_seq_db_accession_code

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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-13108
  • 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-II ubiquinol oxidase subunit 2
C: Cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit 1
X: Putative cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit AppX
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)111,36410
ポリマ－106,8473
非ポリマー4,5167
水43224
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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Cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit ... , 2種, 2分子 BC

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


分子量: 42448.543 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: appB, cbdB, cyxB, b0979, JW0961 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / Variant (発現宿主): CLY
参照: UniProt: P26458, ubiquinol oxidase (H+-transporting)
#2: タンパク質 Cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit 1 / Cytochrome bd-II oxidase subunit I


分子量: 57962.469 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: appC, cbdA, cyxA, b0978, JW0960 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / Variant (発現宿主): CLY
参照: UniProt: P26459, ubiquinol oxidase (H+-transporting)

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タンパク質 , 1種, 1分子 X

#3: タンパク質 Putative cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit AppX


分子量: 6436.340 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: appX, yccB, b4592, JW0961.1, b0979.1 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / Variant (発現宿主): CLY / 参照: UniProt: P24244

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非ポリマー , 7種, 31分子

#4: 化合物 ChemComp-CDN / CARDIOLIPIN


分子量: 1151.511 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C58H120O17P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-DK8 / 2-[(2~{E},6~{E},10~{Z},14~{E},18~{E},22~{E},26~{E})-3,7,11,15,19,23,27,31-octamethyldotriaconta-2,6,10,14,18,22,26,30-octaenyl]naphthalene-1,4-dione / demethlymenaquinone-8


分子量: 703.090 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C50H70O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#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: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H82NO8P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: リン脂質*YM
#7: 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 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#8: 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 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#9: 化合物 ChemComp-OXY / OXYGEN MOLECULE / ペルオキシド


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


分子量: 18.015 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

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: 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-II oxidase from E. coli composed of subunit AppB, AppC and AppX
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.104 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
緩衝液pH: 7
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTris1
2100 mMNaCl1
30.002 % (w/v)LMNG1
試料濃度: 1.5 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: GOLD / グリッドのサイズ: 300 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: TFS KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 108 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18.2_3874: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
4Gctf1.06CTF補正
10RELION3.1初期オイラー角割当
11RELION3.1最終オイラー角割当
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.06 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 533309 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0057326
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.8910002
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d27.151049
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0431087
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0061183

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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)

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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