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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-8728 | |||||||||
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タイトル | CryoEM Structure of the Zinc Transporter YiiP from helical crystals | |||||||||
マップデータ | primary map | |||||||||
試料 |
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キーワード | zinc antiporter / membrane protein / cation diffusion facilitator / metal transport / helical crystals / Structural Genomics / PSI-Biology / Transcontinental EM Initiative for Membrane Protein Structure / TEMIMPS | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 zinc efflux active transmembrane transporter activity / cadmium ion transmembrane transporter activity / ferrous iron transmembrane transporter activity / intracellular zinc ion homeostasis / metal ion binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Shewanella oneidensis MR-1 (バクテリア) | |||||||||
手法 | らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.1 Å | |||||||||
データ登録者 | Coudray N | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2018 タイトル: Structural basis for the alternating access mechanism of the cation diffusion facilitator YiiP. 著者: Maria Luisa Lopez-Redondo / Nicolas Coudray / Zhening Zhang / John Alexopoulos / David L Stokes / 要旨: YiiP is a dimeric antiporter from the cation diffusion facilitator family that uses the proton motive force to transport Zn across bacterial membranes. Previous work defined the atomic structure of ...YiiP is a dimeric antiporter from the cation diffusion facilitator family that uses the proton motive force to transport Zn across bacterial membranes. Previous work defined the atomic structure of an outward-facing conformation, the location of several Zn binding sites, and hydrophobic residues that appear to control access to the transport sites from the cytoplasm. A low-resolution cryo-EM structure revealed changes within the membrane domain that were associated with the alternating access mechanism for transport. In the current work, the resolution of this cryo-EM structure has been extended to 4.1 Å. Comparison with the X-ray structure defines the differences between inward-facing and outward-facing conformations at an atomic level. These differences include rocking and twisting of a four-helix bundle that harbors the Zn transport site and controls its accessibility within each monomer. As previously noted, membrane domains are closely associated in the dimeric structure from cryo-EM but dramatically splayed apart in the X-ray structure. Cysteine crosslinking was used to constrain these membrane domains and to show that this large-scale splaying was not necessary for transport activity. Furthermore, dimer stability was not compromised by mutagenesis of elements in the cytoplasmic domain, suggesting that the extensive interface between membrane domains is a strong determinant of dimerization. As with other secondary transporters, this interface could provide a stable scaffold for movements of the four-helix bundle that confers alternating access of these ions to opposite sides of the membrane. | |||||||||
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 | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_8728.map.gz | 980.5 KB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-8728-v30.xml emd-8728.xml | 16.6 KB 16.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_8728_fsc.xml | 15.5 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_8728.png | 173.2 KB | ||
Filedesc metadata | emd-8728.cif.gz | 6.6 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-8728 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-8728 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_8728_validation.pdf.gz | 412.2 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_8728_full_validation.pdf.gz | 411.7 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_8728_validation.xml.gz | 12.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_8728_validation.cif.gz | 17.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-8728 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-8728 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_8728.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 8.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | primary map | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.07 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : YiiP dimer in an inward-facing conformation
全体 | 名称: YiiP dimer in an inward-facing conformation |
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要素 |
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-超分子 #1: YiiP dimer in an inward-facing conformation
超分子 | 名称: YiiP dimer in an inward-facing conformation / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: Shewanella oneidensis MR-1 (バクテリア) |
分子量 | 理論値: 60 KDa |
-分子 #1: Cadmium and zinc efflux pump FieF
分子 | 名称: Cadmium and zinc efflux pump FieF / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Shewanella oneidensis MR-1 (バクテリア) / 株: MR-1 |
分子量 | 理論値: 32.485211 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: MTQTSQYDFW VKLASRASVA TALTLITIKL LAWLYSGSAS MLASLTDSFA DTLASIINFI AIRYAIVPAD HDHRYGHGKA EPLAALAQS AFIMGSAFLL LFYGGERLLN PSPVENATLG VVVSVVAIVL TLALVLLQKR ALAATNSTVV EADSLHYKSD L FLNAAVLL ...文字列: MTQTSQYDFW VKLASRASVA TALTLITIKL LAWLYSGSAS MLASLTDSFA DTLASIINFI AIRYAIVPAD HDHRYGHGKA EPLAALAQS AFIMGSAFLL LFYGGERLLN PSPVENATLG VVVSVVAIVL TLALVLLQKR ALAATNSTVV EADSLHYKSD L FLNAAVLL ALVLSQYGWW WADGLFAVLI ACYIGQQAFD LGYRSIQALL DRELDEDTRQ RIKLIAKEDP RVLGLHDLRT RQ AGKTVFI QFHLELDGNL SLNEAHSITD TTGLRVKAAF EDAEVIIHQD PVQVEPTTQ UniProtKB: Cation-efflux pump FieF |
-分子 #2: ZINC ION
分子 | 名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 8 / 式: ZN |
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分子量 | 理論値: 65.409 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | らせん対称体再構成法 |
試料の集合状態 | helical array |
-試料調製
濃度 | 0.6 mg/mL | ||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7 構成要素:
詳細: Buffer was changed twice per day. | ||||||||||||
グリッド | モデル: EMS / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER | ||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / 装置: HOMEMADE PLUNGER | ||||||||||||
詳細 | The protein was purified in 0.2% n-dodecyl beta-D-maltoside |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-16 / 撮影したグリッド数: 3 / 実像数: 2743 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 70.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: LAB6 |
電子光学系 | 最大 デフォーカス(補正後): 5.4 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 1.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.2 µm / 倍率(公称値): 22500 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
初期モデル |
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詳細 | The residues were manually adjusted in COOT relying on the large side-chain residues, and the whole system was further optimized using the real_space_refine algorithm in Phenix to ensure proper fit. The conformation was subjected to 13 rounds of COOT/Phenix refinements. | ||||||
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT 当てはまり具合の基準: cross-correlation coefficient | ||||||
得られたモデル | PDB-5vrf: |