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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7oy2 | ||||||
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タイトル | High resolution structure of cytochrome bd-II oxidase from E. coli | ||||||
要素 |
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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 | ||||||
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
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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 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7oy2.cif.gz | 177.7 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7oy2.ent.gz | 132.8 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7oy2.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 7oy2_validation.pdf.gz | 1.6 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7oy2_full_validation.pdf.gz | 1.7 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7oy2_validation.xml.gz | 42.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7oy2_validation.cif.gz | 64.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/oy/7oy2 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/oy/7oy2 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-Cytochrome bd-II ubiquinol oxidase subunit ... , 2種, 2分子 BC
#1: タンパク質 | 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) |
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#2: タンパク質 | 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) |
-タンパク質 , 1種, 1分子 X
#3: タンパク質 | 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 / | ||||||
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#5: 化合物 | ChemComp-DK8 / | ||||||
#6: 化合物 | ChemComp-POV / ( | ||||||
#7: 化合物 | #8: 化合物 | ChemComp-HDD / | #9: 化合物 | ChemComp-OXY / | #10: 水 | ChemComp-HOH / | |
-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
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-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 | ||||||||||||||||||||
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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 |
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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 |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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) |
-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 | ||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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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 |
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