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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-23641 | |||||||||
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タイトル | The structure of Bacillus subtilis BmrCD in the inward-facing conformation bound to Hoechst-33342 and ATP | |||||||||
マップデータ | Postprocessed maps used for model building and model refinement in Phenix. | |||||||||
試料 |
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キーワード | ABC transporter / multi-drug efflux transporter / ABC exporter / TRANSPORT PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / ABC-type transporter activity / transmembrane transport / response to antibiotic / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Bacillus subtilis (枯草菌) / Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.55 Å | |||||||||
データ登録者 | Thaker TM / Tomasiak TM | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2022 タイトル: Asymmetric drug binding in an ATP-loaded inward-facing state of an ABC transporter. 著者: Tarjani M Thaker / Smriti Mishra / Wenchang Zhou / Michael Mohan / Qingyu Tang / José D Faraldo-Goméz / Hassane S Mchaourab / Thomas M Tomasiak / 要旨: Substrate efflux by ATP-binding cassette (ABC) transporters, which play a major role in multidrug resistance, entails the ATP-powered interconversion between transporter intermediates. Despite recent ...Substrate efflux by ATP-binding cassette (ABC) transporters, which play a major role in multidrug resistance, entails the ATP-powered interconversion between transporter intermediates. Despite recent progress in structure elucidation, a number of intermediates have yet to be visualized and mechanistically interpreted. Here, we combine cryogenic-electron microscopy (cryo-EM), double electron-electron resonance spectroscopy and molecular dynamics simulations to profile a previously unobserved intermediate of BmrCD, a heterodimeric multidrug ABC exporter from Bacillus subtilis. In our cryo-EM structure, ATP-bound BmrCD adopts an inward-facing architecture featuring two molecules of the substrate Hoechst-33342 in a striking asymmetric head-to-tail arrangement. Deletion of the extracellular domain capping the substrate-binding chamber or mutation of Hoechst-coordinating residues abrogates cooperative stimulation of ATP hydrolysis. Together, our findings support a mechanistic role for symmetry mismatch between the nucleotide binding and the transmembrane domains in the conformational cycle of ABC transporters and is of notable importance for rational design of molecules for targeted ABC transporter inhibition. | |||||||||
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_23641.map.gz | 84.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-23641-v30.xml emd-23641.xml | 21 KB 21 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_23641_fsc.xml | 10.3 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_23641.png | 136.3 KB | ||
マスクデータ | emd_23641_msk_1.map | 91.1 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-23641.cif.gz | 6.8 KB | ||
その他 | emd_23641_additional_1.map.gz emd_23641_half_map_1.map.gz emd_23641_half_map_2.map.gz | 5.3 MB 71.1 MB 71.1 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-23641 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-23641 | 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_23641.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Postprocessed maps used for model building and model refinement in Phenix. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.059 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_23641_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 |
-追加マップ: Masked postprocessed maps used for model building and...
ファイル | emd_23641_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Masked postprocessed maps used for model building and model refinement in Phenix. | ||||||||||||
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 1 out of Refine3D in Relion 3.1.
ファイル | emd_23641_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Half-map 1 out of Refine3D in Relion 3.1. | ||||||||||||
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 2 out of Refine3D in Relion 3.1.
ファイル | emd_23641_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Half-map 2 out of Refine3D in Relion 3.1. | ||||||||||||
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 : BmrCD
全体 | 名称: BmrCD |
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要素 |
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-超分子 #1: BmrCD
超分子 | 名称: BmrCD / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 詳細: heterodimeric multi-drug ABC exporter from Bacillus subtilis |
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由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis (枯草菌) |
分子量 | 理論値: 141.39865 KDa |
-分子 #1: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permeas...
分子 | 名称: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う |
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由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌) |
分子量 | 理論値: 67.602961 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MLEFSVLKKL GWFFKAYWLR YTIAIVLLLA VNVIEMFPPK LLGNAIDDMK AGAFTAEGLL FYIGIFFVL TAAVYIMSYF WMHQLFGGAN LMEKILRTKL MGHLLTMSPP FYEKNRTGDL MARGTNDLQA VSLTTGFGIL T LVDSTMFM ...文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MLEFSVLKKL GWFFKAYWLR YTIAIVLLLA VNVIEMFPPK LLGNAIDDMK AGAFTAEGLL FYIGIFFVL TAAVYIMSYF WMHQLFGGAN LMEKILRTKL MGHLLTMSPP FYEKNRTGDL MARGTNDLQA VSLTTGFGIL T LVDSTMFM MTIFLTMGFL ISWKLTFAAI IPLPVMAIAI SLYGSKIHER FTEAQNAFGA LNDRVLESVS GVRVIRAYVQ ET NDVRRFN EMTADVYQKN MKVAFIDSLF EPTVKLLVGA SYLIGLGYGA FLVFRNELTL GELVSFNVYL GMMIWPMFAI GEL INVMQR GNASLDRVNE TLSYETDVTD PKQPADLKEP GDIVFSHVSF TYPSSTSDNL QDISFTVRKG QTVGIAGKTG SGKT TIIKQ LLRQYPPGEG SITFSGVPIQ QIPLDRLRGW IGYVPQDHLL FSRTVKENIL YGKQDATDKE VQQAIAEAHF EKDLH MLPS GLETMVGEKG VALSGGQKQR ISIARALMAN PEILILDQSL SAVDAKTEAA IIKNIRENRK GKTTFILTHR LSAVEH ADL ILVMDGGVIA ERGTHQELLA NNGWYREQYE RQQLFTAEEG GAGA UniProtKB: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI |
-分子 #2: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permeas...
分子 | 名称: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う |
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由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌) |
分子量 | 理論値: 77.369898 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MKIGKTLWRY ALLYRKLLIT AVLLLTVAVG AELTGPFIGK KMIDDHILGI EKTWYEAAEK DKNAVQFHGV SYVREDRLQE PVSKAKEAH IYQVGMAFYF VDQAVSFDGN RTVSDGKLTI TNGDKSRAYA AEKLTKQELF QFYQPEIKGM VLLIALYGGL L VFSVFFQY ...文字列: MKIGKTLWRY ALLYRKLLIT AVLLLTVAVG AELTGPFIGK KMIDDHILGI EKTWYEAAEK DKNAVQFHGV SYVREDRLQE PVSKAKEAH IYQVGMAFYF VDQAVSFDGN RTVSDGKLTI TNGDKSRAYA AEKLTKQELF QFYQPEIKGM VLLIALYGGL L VFSVFFQY GQHYLLQMSA NRIIQKMRQD VFSHIQKMPI RYFDNLPAGK VVARITNDTE AIRDLYVTVL STFVTSGIYM FG IFTALFL LDVKLAFVAL AIVPIIWLWS VIYRRYASYY NQKIRSINSD INAKMNESIQ GMTIIQAFRH QKETMREFEE LNE SHFYFQ NRMLNLNSLM SHNLVNVIRN LAFVALIWHF GGASLNAAGI VSIGVLYAFV DYLNRLFQPI TGIVNQFSKL ELAR VSAGR VFELLEEKNT EEAGEPAKER ALGRVEFRDV SFAYQEGEEV LKHISFTAQK GETVALVGHT GSGKSSILNL LFRFY DAQK GDVLIDGKSI YNMSRQELRS HMGIVLQDPY LFSGTIGSNV SLDDERMTEE EIKNALRQVG AEPLLKKLPK GINEPV IEK GSTLSSGERQ LISFARALAF DPAILILDQA TAHIDTETEA VIQKALDVVK QGRTTFVIAH RLSTIRNADQ ILVLDKG EI VERGNHEELM ALEGQYYQMY ELQKGQKHSI ALEHHHHHH UniProtKB: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH |
-分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: ATP |
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分子量 | 理論値: 507.181 Da |
Chemical component information | ChemComp-ATP: |
-分子 #4: 2'-(4-ETHOXYPHENYL)-5-(4-METHYL-1-PIPERAZINYL)-2,5'-BI-BENZIMIDAZOLE
分子 | 名称: 2'-(4-ETHOXYPHENYL)-5-(4-METHYL-1-PIPERAZINYL)-2,5'-BI-BENZIMIDAZOLE タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: HT1 |
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分子量 | 理論値: 452.551 Da |
Chemical component information | ChemComp-HT1: |
-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 | 2.5 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.4 |
グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 85 % / チャンバー内温度: 283 K / 装置: LEICA EM GP / 詳細: blot for 4 seconds before plunging. |
詳細 | Purified by size exclusion chromatography using a Superose 6 column. |
-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 K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6919 / 平均電子線量: 37.2 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 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): 2.1 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm |
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 |