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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-12546 | |||||||||
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タイトル | Structure of the darobactin-bound E. coli BAM complex (BamABCDE) | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 Bam protein complex / Gram-negative-bacterium-type cell outer membrane assembly / protein insertion into membrane / cell outer membrane / protein-macromolecule adaptor activity / cell adhesion / response to antibiotic / cell surface / identical protein binding / membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Escherichia coli K-12 (大腸菌) / Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / synthetic construct (人工物) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.03 Å | |||||||||
データ登録者 | Jakob RP / Kaur H / Marzinek JK / Green R / Imai Y / Bolla J / Robinson C / Bond PJ / Lewis K / Maier T / Hiller S | |||||||||
引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2021 タイトル: The antibiotic darobactin mimics a β-strand to inhibit outer membrane insertase. 著者: Hundeep Kaur / Roman P Jakob / Jan K Marzinek / Robert Green / Yu Imai / Jani Reddy Bolla / Elia Agustoni / Carol V Robinson / Peter J Bond / Kim Lewis / Timm Maier / Sebastian Hiller / 要旨: Antibiotics that target Gram-negative bacteria in new ways are needed to resolve the antimicrobial resistance crisis. Gram-negative bacteria are protected by an additional outer membrane, rendering ...Antibiotics that target Gram-negative bacteria in new ways are needed to resolve the antimicrobial resistance crisis. Gram-negative bacteria are protected by an additional outer membrane, rendering proteins on the cell surface attractive drug targets. The natural compound darobactin targets the bacterial insertase BamA-the central unit of the essential BAM complex, which facilitates the folding and insertion of outer membrane proteins. BamA lacks a typical catalytic centre, and it is not obvious how a small molecule such as darobactin might inhibit its function. Here we resolve the mode of action of darobactin at the atomic level using a combination of cryo-electron microscopy, X-ray crystallography, native mass spectrometry, in vivo experiments and molecular dynamics simulations. Two cyclizations pre-organize the darobactin peptide in a rigid β-strand conformation. This creates a mimic of the recognition signal of native substrates with a superior ability to bind to the lateral gate of BamA. Upon binding, darobactin replaces a lipid molecule from the lateral gate to use the membrane environment as an extended binding pocket. Because the interaction between darobactin and BamA is largely mediated by backbone contacts, it is particularly robust against potential resistance mutations. Our results identify the lateral gate as a functional hotspot in BamA and will allow the rational design of antibiotics that target this bacterial Achilles heel. | |||||||||
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_12546.map.gz | 141.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-12546-v30.xml emd-12546.xml | 27 KB 27 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_12546.png | 150.4 KB | ||
その他 | emd_12546_additional_1.map.gz emd_12546_half_map_1.map.gz emd_12546_half_map_2.map.gz | 267 MB 262.4 MB 262.4 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-12546 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-12546 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_12546_validation.pdf.gz | 502.4 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_12546_full_validation.pdf.gz | 501.6 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_12546_validation.xml.gz | 14.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-12546 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-12546 | 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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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_12546.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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: 0.82 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
-追加マップ: sharpened map (B-Factor of 51.2)
ファイル | emd_12546_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | sharpened_map (B-Factor of 51.2) | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map B
ファイル | emd_12546_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half_map_B | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map A
ファイル | emd_12546_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half_map_A | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : BamABCDE complex
全体 | 名称: BamABCDE complex |
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要素 |
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-超分子 #1: BamABCDE complex
超分子 | 名称: BamABCDE complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #2-#5 |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 組換株: C41 / 組換プラスミド: pQLink |
-分子 #1: Outer membrane protein assembly factor BamA
分子 | 名称: Outer membrane protein assembly factor BamA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 |
分子量 | 理論値: 88.22743 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: AEGFVVKDIH FEGLQRVAVG AALLSMPVRT GDTVNDEDIS NTIRALFATG NFEDVRVLRD GDTLLVQVKE RPTIASITFS GNKSVKDDM LKQNLEASGV RVGESLDRTT IADIEKGLED FYYSVGKYSA SVKAVVTPLP RNRVDLKLVF QEGVSAEIQQ I NIVGNHAF ...文字列: AEGFVVKDIH FEGLQRVAVG AALLSMPVRT GDTVNDEDIS NTIRALFATG NFEDVRVLRD GDTLLVQVKE RPTIASITFS GNKSVKDDM LKQNLEASGV RVGESLDRTT IADIEKGLED FYYSVGKYSA SVKAVVTPLP RNRVDLKLVF QEGVSAEIQQ I NIVGNHAF TTDELISHFQ LRDEVPWWNV VGDRKYQKQK LAGDLETLRS YYLDRGYARF NIDSTQVSLT PDKKGIYVTV NI TEGDQYK LSGVEVSGNL AGHSAEIEQL TKIEPGELYN GTKVTKMEDD IKKLLGRYGY AYPRVQSMPE INDADKTVKL RVN VDAGNR FYVRKIRFEG NDTSKDAVLR REMRQMEGAW LGSDLVDQGK ERLNRLGFFE TVDTDTQRVP GSPDQVDVVY KVKE RNTGS FNFGIGYGTE SGVSFQAGVQ QDNWLGTGYA VGINGTKNDY QTYAELSVTN PYFTVDGVSL GGRLFYNDFQ ADDAD LSDY TNKSYGTDVT LGFPINEYNS LRAGLGYVHN SLSNMQPQVA MWRYLYSMGE HPSTSDQDNS FKTDDFTFNY GWTYNK LDR GYFPTDGSRV NLTGKVTIPG SDNEYYKVTL DTATYVPIDD DHKWVVLGRT RWGYGDGLGG KEMPFYENFY AGGSSTV RG FQSNTIGPKA VYFPHQASNY DPDYDYECAT QDGAKDLCKS DDAVGGNAMA VASLEFITPT PFISDKYANS VRTSFFWD M GTVWDTNWDS SQYSGYPDYS DPSNIRMSAG IALQWMSPLG PLVFSYAQPF KKYDGDKAEQ FQFNIGK |
-分子 #2: Outer membrane protein assembly factor BamB
分子 | 名称: Outer membrane protein assembly factor BamB / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 |
分子量 | 理論値: 40.924516 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: CSLFNSEEDV VKMSPLPTVE NQFTPTTAWS TSVGSGIGNF YSNLHPALAD NVVYAADRAG LVKALNADDG KEIWSVSLAE KDGWFSKEP ALLSGGVTVS GGHVYIGSEK AQVYALNTSD GTVAWQTKVA GEALSRPVVS DGLVLIHTSN GQLQALNEAD G AVKWTVNL ...文字列: CSLFNSEEDV VKMSPLPTVE NQFTPTTAWS TSVGSGIGNF YSNLHPALAD NVVYAADRAG LVKALNADDG KEIWSVSLAE KDGWFSKEP ALLSGGVTVS GGHVYIGSEK AQVYALNTSD GTVAWQTKVA GEALSRPVVS DGLVLIHTSN GQLQALNEAD G AVKWTVNL DMPSLSLRGE SAPTTAFGAA VVGGDNGRVS AVLMEQGQMI WQQRISQATG STEIDRLSDV DTTPVVVNGV VF ALAYNGN LTALDLRSGQ IMWKRELGSV NDFIVDGNRI YLVDQNDRVM ALTIDGGVTL WTQSDLLHRL LTSPVLYNGN LVV GDSEGY LHWINVEDGR FVAQQKVDSS GFQTEPVAAD GKLLIQAKDG TVYSITRWSH PQFEK |
-分子 #3: Outer membrane protein assembly factor BamC
分子 | 名称: Outer membrane protein assembly factor BamC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 |
分子量 | 理論値: 34.40125 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: CSSDSRYKRQ VSGDEAYLEA APLAELHAPA GMILPVTSGD YAIPVTNGSG AVGKALDIRP PAQPLALVSG ARTQFTGDTA SLLVENGRG NTLWPQVVSV LQAKNYTITQ RDDAGQTLTT DWVQWNRLDE DEQYRGRYQI SVKPQGYQQA VTVKLLNLEQ A GKPVADAA ...文字列: CSSDSRYKRQ VSGDEAYLEA APLAELHAPA GMILPVTSGD YAIPVTNGSG AVGKALDIRP PAQPLALVSG ARTQFTGDTA SLLVENGRG NTLWPQVVSV LQAKNYTITQ RDDAGQTLTT DWVQWNRLDE DEQYRGRYQI SVKPQGYQQA VTVKLLNLEQ A GKPVADAA SMQRYSTEMM NVISAGLDKS ATDAANAAQN RASTTMDVQS AADDTGLPML VVRGPFNVVW QRLPAALEKV GM KVTDSTR SQGNMAVTYK PLSDSDWQEL GASDPGLASG DYKLQVGDLD NRSSLQFIDP KGHTLTQSQN DALVAVFQAA FSK |
-分子 #4: Outer membrane protein assembly factor BamD
分子 | 名称: Outer membrane protein assembly factor BamD / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 |
分子量 | 理論値: 25.816818 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: CSGSKEEVPD NPPNEIYATA QQKLQDGNWR QAITQLEALD NRYPFGPYSQ QVQLDLIYAY YKNADLPLAQ AAIDRFIRLN PTHPNIDYV MYMRGLTNMA LDDSALQGFF GVDRSDRDPQ HARAAFSDFS KLVRGYPNSQ YTTDATKRLV FLKDRLAKYE Y SVAEYYTE ...文字列: CSGSKEEVPD NPPNEIYATA QQKLQDGNWR QAITQLEALD NRYPFGPYSQ QVQLDLIYAY YKNADLPLAQ AAIDRFIRLN PTHPNIDYV MYMRGLTNMA LDDSALQGFF GVDRSDRDPQ HARAAFSDFS KLVRGYPNSQ YTTDATKRLV FLKDRLAKYE Y SVAEYYTE RGAWVAVVNR VEGMLRDYPD TQATRDALPL MENAYRQMQM NAQAEKVAKI IAANSSNT |
-分子 #5: Outer membrane protein assembly factor BamE
分子 | 名称: Outer membrane protein assembly factor BamE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 |
分子量 | 理論値: 11.462772 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: CSTLERVVYR PDINQGNYLT ANDVSKIRVG MTQQQVAYAL GTPLMSDPFG TNTWFYVFRQ QPGHEGVTQQ TLTLTFNSSG VLTNIDNKP ALSGNKLHHH HHH |
-分子 #6: 3-PYRIDIN-4-YL-2,4-DIHYDRO-INDENO[1,2-.C.]PYRAZOLE
分子 | 名称: 3-PYRIDIN-4-YL-2,4-DIHYDRO-INDENO[1,2-.C.]PYRAZOLE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / 詳細: Darobactin / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 971.047 Da |
配列 | 文字列: WN(UX8)SKSF |
-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 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 5.5 mg/mL | ||||||||||||
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緩衝液 | pH: 8 構成要素:
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グリッド | モデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 20.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR | ||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 293 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III / 詳細: 4microL of sample applied. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
詳細 | Manually grid screening, operated by SerialEM |
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 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5527 / 平均露光時間: 9.0 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 最大 デフォーカス(補正後): 2.2 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 0.5 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): 1.8 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm / 倍率(公称値): 165000 |
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 |