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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-23092 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of YiiP-Fab complex in Apo state | |||||||||
マップデータ | locally sharpened map from cryosparc nonlinear refinement | |||||||||
試料 |
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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 (バクテリア) / Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.0 Å | |||||||||
データ登録者 | Lopez-Redondo ML / Fan S / Koide A / Koide S / Beckstein O / Stokes DL | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: J Gen Physiol / 年: 2021 タイトル: Zinc binding alters the conformational dynamics and drives the transport cycle of the cation diffusion facilitator YiiP. 著者: Maria Lopez-Redondo / Shujie Fan / Akiko Koide / Shohei Koide / Oliver Beckstein / David L Stokes / 要旨: YiiP is a secondary transporter that couples Zn2+ transport to the proton motive force. Structural studies of YiiP from prokaryotes and Znt8 from humans have revealed three different Zn2+ sites and a ...YiiP is a secondary transporter that couples Zn2+ transport to the proton motive force. Structural studies of YiiP from prokaryotes and Znt8 from humans have revealed three different Zn2+ sites and a conserved homodimeric architecture. These structures define the inward-facing and outward-facing states that characterize the archetypal alternating access mechanism of transport. To study the effects of Zn2+ binding on the conformational transition, we use cryo-EM together with molecular dynamics simulation to compare structures of YiiP from Shewanella oneidensis in the presence and absence of Zn2+. To enable single-particle cryo-EM, we used a phage-display library to develop a Fab antibody fragment with high affinity for YiiP, thus producing a YiiP/Fab complex. To perform MD simulations, we developed a nonbonded dummy model for Zn2+ and validated its performance with known Zn2+-binding proteins. Using these tools, we find that, in the presence of Zn2+, YiiP adopts an inward-facing conformation consistent with that previously seen in tubular crystals. After removal of Zn2+ with high-affinity chelators, YiiP exhibits enhanced flexibility and adopts a novel conformation that appears to be intermediate between inward-facing and outward-facing states. This conformation involves closure of a hydrophobic gate that has been postulated to control access to the primary transport site. Comparison of several independent cryo-EM maps suggests that the transition from the inward-facing state is controlled by occupancy of a secondary Zn2+ site at the cytoplasmic membrane interface. This work enhances our understanding of individual Zn2+ binding sites and their role in the conformational dynamics that govern the transport cycle. | |||||||||
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_23092.map.gz | 129.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-23092-v30.xml emd-23092.xml | 25.1 KB 25.1 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_23092_fsc.xml | 11.5 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_23092.png | 155.7 KB | ||
マスクデータ | emd_23092_msk_1.map | 137.1 MB | マスクマップ | |
その他 | emd_23092_half_map_1.map.gz emd_23092_half_map_2.map.gz | 127.1 MB 127.1 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-23092 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-23092 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_23092_validation.pdf.gz | 972.7 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_23092_full_validation.pdf.gz | 972.3 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_23092_validation.xml.gz | 19.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_23092_validation.cif.gz | 25.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-23092 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-23092 | 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_23092.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 137.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | locally sharpened map from cryosparc nonlinear refinement | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 1.035 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
-マスク #1
ファイル | emd_23092_msk_1.map | ||||||||||||
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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 from cryosparc nonlinear refinement
ファイル | emd_23092_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half map from cryosparc nonlinear refinement | ||||||||||||
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 from cryosparc nonlinear refinement
ファイル | emd_23092_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half map from cryosparc nonlinear refinement | ||||||||||||
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 : YiiP_SO in complex with Fab2R
全体 | 名称: YiiP_SO in complex with Fab2R |
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要素 |
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-超分子 #1: YiiP_SO in complex with Fab2R
超分子 | 名称: YiiP_SO in complex with Fab2R / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all 詳細: YiiP-Fab complex purified in decyl maltopyranoside (DM) detergent |
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分子量 | 実験値: 25 KDa |
-超分子 #2: YiiP
超分子 | 名称: YiiP / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: Shewanella oneidensis (バクテリア) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
-超分子 #3: Fab2R_light chain
超分子 | 名称: Fab2R_light chain / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
-超分子 #4: Fab2R_heavy chain
超分子 | 名称: Fab2R_heavy chain / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
-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 (バクテリア) |
分子量 | 理論値: 32.485211 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (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 |
-分子 #2: Fab2R light chain
分子 | 名称: Fab2R light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 23.580242 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQIWSWPLIT FGQGTKVEIK RTVAAPSVFI FPPSDSQLKS GTASVVCLLN NFYPREAKVQ WKVDNALQSG N SQESVTEQ ...文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQIWSWPLIT FGQGTKVEIK RTVAAPSVFI FPPSDSQLKS GTASVVCLLN NFYPREAKVQ WKVDNALQSG N SQESVTEQ DSKDSTYSLS STLTLSKADY EKHKVYACEV THQGLSSPVT KSFNRGEC |
-分子 #3: Fab2R heavy chain
分子 | 名称: Fab2R heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 25.406352 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF TIYSSSIHWV RQAPGKGLEW VASIYSSSGS TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARQSYSGLSP RRHWSYGAMD YWGQGTLVTV FNQIKGPSVF PLAPSSKSTS GGTAALGCLV K DYFPEPVT ...文字列: EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF TIYSSSIHWV RQAPGKGLEW VASIYSSSGS TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARQSYSGLSP RRHWSYGAMD YWGQGTLVTV FNQIKGPSVF PLAPSSKSTS GGTAALGCLV K DYFPEPVT VSWNSGALTS GVHTFPAVLQ SSGLYSLSSV VTVPSSSLGT QTYICNVNHK PSNTKVDKKV EPKSCDKTHT |
-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 | 3 mg/mL | ||||||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.5 構成要素:
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グリッド | モデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.02 kPa | ||||||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV 詳細: 3ul of protein mixture applied to grid. Blot time 4 seconds, blot force 0.. | ||||||||||||||||||
詳細 | YiiP-Fab2R complex purified through SEC with DM, the same day as grid freezing. Main peak fraction was used for freezing. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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温度 | 最低: 77.0 K / 最高: 77.0 K |
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: 15 eV |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k) 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 - サンプリング間隔: 14.0 µm / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1945 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 65.0 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 / 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): 3.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 µm / 倍率(公称値): 130000 |
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 |