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- EMDB-16694: Deinococcus radidurans HPI S-layer -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-16694
タイトルDeinococcus radidurans HPI S-layer
マップデータPostProcessed map with B-factor sharpening.
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Structure of Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) protein
    • タンパク質・ペプチド: Hexagonally packed intermediate-layer surface protein
機能・相同性S-layer / cell wall organization / Prokaryotic membrane lipoprotein lipid attachment site profile. / extracellular region / Hexagonally packed intermediate-layer surface protein
機能・相同性情報
生物種Deinococcus radiodurans (放射線耐性) / Deinococcus radiodurans (strain ATCC 13939 / DSM 20539 / JCM 16871 / LMG 4051 / NBRC 15346 / NCIMB 9279 / R1 / VKM B-1422) (放射線耐性)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.52 Å
データ登録者von Kuegelgen A / Yamashita K / Murshudov G / Bharat T
資金援助 英国, 2件
OrganizationGrant number国
Wellcome Trust202231/Z/16/Z 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MC_UP_1201/31 英国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Interdigitated immunoglobulin arrays form the hyperstable surface layer of the extremophilic bacterium .
著者: Andriko von Kügelgen / Sofie van Dorst / Keitaro Yamashita / Danielle L Sexton / Elitza I Tocheva / Garib Murshudov / Vikram Alva / Tanmay A M Bharat /
要旨: is an atypical diderm bacterium with a remarkable ability to tolerate various environmental stresses, due in part to its complex cell envelope encapsulated within a hyperstable surface layer (S- ... is an atypical diderm bacterium with a remarkable ability to tolerate various environmental stresses, due in part to its complex cell envelope encapsulated within a hyperstable surface layer (S-layer). Despite decades of research on this cell envelope, atomic structural details of the S-layer have remained obscure. In this study, we report the electron cryomicroscopy structure of the S-layer, showing how it is formed by the Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) protein arranged in a planar hexagonal lattice. The HPI protein forms an array of immunoglobulin-like folds within the S-layer, with each monomer extending into the adjacent hexamer, resulting in a highly interconnected, stable, sheet-like arrangement. Using electron cryotomography and subtomogram averaging from focused ion beam-milled cells, we have obtained a structure of the cellular S-layer, showing how this HPI S-layer coats native membranes on the surface of cells. Our S-layer structure from the diderm bacterium shows similarities to immunoglobulin-like domain-containing S-layers from monoderm bacteria and archaea, highlighting common features in cell surface organization across different domains of life, with connotations on the evolution of immunoglobulin-based molecular recognition systems in eukaryotes.
履歴
登録2023年2月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年4月19日-
マップ公開2023年4月19日-
更新2023年4月26日-
現状2023年4月26日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_16694.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_16694.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈PostProcessed map with B-factor sharpening.
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.092 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.01187
最小 - 最大-0.02526621 - 0.065192774
平均 (標準偏差)-2.4295787e-05 (±0.002974129)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 436.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_16694_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map 2

ファイルemd_16694_half_map_1.map
注釈Half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map 1

ファイルemd_16694_half_map_2.map
注釈Half map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Structure of Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) protein

全体名称: Structure of Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) protein
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Structure of Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) protein
    • タンパク質・ペプチド: Hexagonally packed intermediate-layer surface protein

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超分子 #1: Structure of Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) protein

超分子名称: Structure of Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) protein
タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Structure of Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) protein
由来(天然)生物種: Deinococcus radiodurans (放射線耐性) / 細胞中の位置: extracellular

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分子 #1: Hexagonally packed intermediate-layer surface protein

分子名称: Hexagonally packed intermediate-layer surface protein
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Deinococcus radiodurans (strain ATCC 13939 / DSM 20539 / JCM 16871 / LMG 4051 / NBRC 15346 / NCIMB 9279 / R1 / VKM B-1422) (放射線耐性)
分子量理論値: 99.424 KDa
配列文字列: MKKNIALMAL TGILTLASCG QNGTGTTPTA DACATANTCS VTVNISGVSS ADFDVTMDGK TTSMTLSNGQ KLPVAKTGTV TLTPKAKDG YTTPAAQSTT ISSTNLTPSV NFAYTTVPST GNGNGNGGTT PTQPFTLNIT SPTNGAAATT GTPIRVVFTS S VALSSATC ...文字列:
MKKNIALMAL TGILTLASCG QNGTGTTPTA DACATANTCS VTVNISGVSS ADFDVTMDGK TTSMTLSNGQ KLPVAKTGTV TLTPKAKDG YTTPAAQSTT ISSTNLTPSV NFAYTTVPST GNGNGNGGTT PTQPFTLNIT SPTNGAAATT GTPIRVVFTS S VALSSATC KIGNSAAVNA QVSSTGGYCD VTPTTAGGGL ITVTGTANGQ TVSSTVTVDV KAPVVDNRYG TVTPAGDQEL TL TNEGIVK DADNGWRRLG QGVSTPSDPN GNVDIYVKGT VNFSVNAAAG SKVEVFLART TGSDVPTNDD VQAGDVLRSV AST SGTETF SLDSRRLAEF DGVRKWIVVR INGTQVTYQP VIADNKGPQQ PDPELNGVQN AYSNILNNYN NSGLTYVRGD VNVF TGNPS LQDREFGQAP LGSSFVQRRP SGFESIRYYL VPETAFGNKA LQESDEMLRA KAIKSVATVV SAPVLEPGTV KATSF SRVI GSGATSTVTP KAQDNVTYRV YAISRDQLGN ETASATYELV RFDNVGPTIT GSVIRDTSDL PFASQEPERC LSDIAT ITL GGITDNAGGV GLNPGQGLTF TLGGRQIQAG QFDTNQLADG EYTIGFNSLT DALGNPVVSA PTNAKVYIDN TDPTVNF NR AVMQGTFASG ERVSVESDAS DGGCGVYETR LFWDTDNGVV DDATTTPAIG HPVQFARQRV TDGAKADSLN AGWNALQL P NGAGAVYLRA LVVDRAGNAT ISTTPIVVNA KITNQARPLL GGFDAFKRNA SAQFMSNSNA ISGVNGTAVT PNTTANSAL DNILSLDSVG TLTTNAYLPR GATETAITEK IRNVGAYGRF DATQWNRIRD YQLNTDPTLR SAYVNAGNLA NQRGNNWRIR TPWVELGSS DTANTQQKFD FNSDLLNDFY FGRTFGNNDN VNLFSYDQFN GIVSGTAGAY SFYGETVQK

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態2D array

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMC8H18N2O4SHEPES
150.0 mMNaClNaCl
5.0 mMMgCl2MgCl2
1.0 mMCaCl2CaCl2

詳細: 50 mM HEPES/NaOH pH=7.5, 150 mM NaCl, 5 mM MgCl2, 1 mM CaCl2
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER/RHODIUM / 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 ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 20 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: 15 mA
凍結凍結剤: NITROGEN / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 283.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: absorption for 60 sec and blotted for 5 sec with blot force -10.
詳細In vitro isolate Hexagonally Packed Intermediate-layer (HPI) layer

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 70.0 K / 最高: 70.0 K
特殊光学系球面収差補正装置: not used / 色収差補正装置: not used / エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1002 / 平均露光時間: 3.43 sec. / 平均電子線量: 53.245 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）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 2.0 µm / 倍率（補正後）: 81000 / 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）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 倍率（公称値）: 81000
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

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画像解析

詳細Movies collected at the scope were clustered into optics groups based on the XML meta-data of the data-collection software EPU (Thermo Fisher Scientific) using a k-means algorithm implemented in EPU_group_AFIS (https://github.com/DustinMorado/EPU_group_AFIS). Imported movies were motion-corrected, dose-weighted, and Fourier cropped (2x) with MotionCor2 implemented in RELION-3.1. Contrast transfer functions (CTFs) of the resulting motion-corrected micrographs were estimated using CTFFIND4.
粒子像選択選択した数: 882866
詳細: Initially, side views of S-layer sheets were first manually picked along the edge of the lattice using the helical picking tab in RELION while setting the helical rise to 40 Angstrom. Top and ...詳細: Initially, side views of S-layer sheets were first manually picked along the edge of the lattice using the helical picking tab in RELION while setting the helical rise to 40 Angstrom. Top and tilted views were manually picked at the central hexameric axis. Manually picked particles were extracted in 4x downsampled 100 x 100 boxes and classified using reference-free 2D classification inside RELION3.1. Class averages centered at a hexameric axis were used to automatically pick particles inside RELION3.1. Automatically picked particles were extracted in 4x downsampled 100x100 pixel2 boxes and classified using reference-free 2D classification. Particle coordinates belonging to class averages centered at the hexameric axis were used to train TOPAZ in 5x downsampled micrographs with the neural network architecture conv127. For the final reconstruction, particles were picked using TOPAZ and the previously trained neural network above. Additionally, top, bottom, and side views were picked using the reference-based autopicker inside RELION3.1, which TOPAZ did not readily identify. Particles were extracted in 4x downsampled 100x100 pixel2 boxes and classified using reference-free 2D classification inside RELION3.1. Particles belonging to class averages centered at the hexameric axis were combined, and particles within 30 Angstrom were removed to prevent duplication after alignment. All resulting particles were then re-extracted in 4x downsampled 100x100 pixel2 boxes.
初期モデルモデルのタイプ: NONE
詳細: All side views and a subset of top and bottom views were used for initial model generation in RELION-3.1. The scaled and lowpass filtered output was then used as a starting model for 3D auto ...詳細: All side views and a subset of top and bottom views were used for initial model generation in RELION-3.1. The scaled and lowpass filtered output was then used as a starting model for 3D auto refinement in a 512x512 pixel2 box.
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C6 (6回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.52 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
詳細: Per-particle defocus, anisotropy magnification, and higher-order aberrations were refined inside RELION3.1, followed by another round of focused 3D auto refinement and Bayesian particle ...詳細: Per-particle defocus, anisotropy magnification, and higher-order aberrations were refined inside RELION3.1, followed by another round of focused 3D auto refinement and Bayesian particle polishing. The final map was obtained from 55,345 particles and post-processed using a soft mask focused on the central hexamer, including the dimeric bridge, yielding a global resolution of 2.52 Angstrom according to the gold standard Fourier shell correlation criterion of 0.143.
使用した粒子像数: 55345
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 詳細: Angle assignment was performed within RELION3.1
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 詳細: Angle assignment was performed within RELION3.1
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 19.48 / 当てはまり具合の基準: Best Fit
得られたモデル

PDB-8cka:
Deinococcus radidurans HPI S-layer

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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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