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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-40179 | |||||||||
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タイトル | Multi-drug efflux pump RE-CmeB bound with Chloramphenicol | |||||||||
マップデータ | Multi-drug efflux pump RE-CmeB bound with Chloramphenicol | |||||||||
試料 |
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キーワード | efflux pump / MEMBRANE PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 efflux transmembrane transporter activity / xenobiotic transmembrane transporter activity / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Campylobacter jejuni (カンピロバクター) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.12 Å | |||||||||
データ登録者 | Zhang Z | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Microbiol Spectr / 年: 2023 タイトル: Cryo-Electron Microscopy Structures of a Campylobacter Multidrug Efflux Pump Reveal a Novel Mechanism of Drug Recognition and Resistance. 著者: Zhemin Zhang / Nicholas Lizer / Zuowei Wu / Christopher E Morgan / Yuqi Yan / Qijing Zhang / Edward W Yu / 要旨: Campylobacter jejuni is a bacterium that is commonly present in the intestinal tracts of animals. It is also a major foodborne pathogen that causes gastroenteritis in humans. The most predominant and ...Campylobacter jejuni is a bacterium that is commonly present in the intestinal tracts of animals. It is also a major foodborne pathogen that causes gastroenteritis in humans. The most predominant and clinically important multidrug efflux system in C. jejuni is the CmeABC (Campylobacter multidrug efflux) pump, a tripartite system that includes an inner membrane transporter (CmeB), a periplasmic fusion protein (CmeA), and an outer membrane channel protein (CmeC). This efflux protein machinery mediates resistance to a number of structurally diverse antimicrobial agents. A recently identified CmeB variant, termed resistance enhancing CmeB (RE-CmeB), can increase its multidrug efflux pump activity, likely by influencing antimicrobial recognition and extrusion. Here, we report structures of RE-CmeB in its apo form as well as in the presence of four different drugs by using single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM). Coupled with mutagenesis and functional studies, this structural information allows us to identify critical amino acids that are important for drug resistance. We also report that RE-CmeB utilizes a somewhat unique subset of residues to bind different drugs, thereby optimizing its ability to accommodate different compounds with distinct scaffolds. These findings provide insights into the structure-function relationship of this newly emerged antibiotic efflux transporter variant in Campylobacter. Campylobacter jejuni has emerged as one of the most problematic and highly antibiotic-resistant pathogens, worldwide. The Centers for Disease Control and Prevention have designated antibiotic-resistant C. jejuni as a serious antibiotic resistance threat in the United States. We recently identified a C. jejuni resistance enhancing CmeB (RE-CmeB) variant that can increase its multidrug efflux pump activity and confers an exceedingly high-level of resistance to fluoroquinolones. Here, we report the cryo-EM structures of this prevalent and clinically important C. jejuni RE-CmeB multidrug efflux pump in both the absence and presence of four antibiotics. These structures allow us to understand the action mechanism for multidrug recognition in this pump. Our studies will ultimately inform an era in structure-guided drug design to combat multidrug resistance in these Gram-negative pathogens. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_40179.map.gz | 83.9 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-40179-v30.xml emd-40179.xml | 14.3 KB 14.3 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_40179_fsc.xml | 13 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_40179.png | 162.1 KB | ||
Filedesc metadata | emd-40179.cif.gz | 5.9 KB | ||
その他 | emd_40179_half_map_1.map.gz emd_40179_half_map_2.map.gz | 154.5 MB 154.5 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-40179 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-40179 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_40179_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_40179_full_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | |
XML形式データ | emd_40179_validation.xml.gz | 20.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_40179_validation.cif.gz | 26.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-40179 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-40179 | 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_40179.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 166.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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注釈 | Multi-drug efflux pump RE-CmeB bound with Chloramphenicol | ||||||||||||||||||||
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:
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-添付データ
-ハーフマップ: Half Map 1
ファイル | emd_40179_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Half Map 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
ファイル | emd_40179_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Half Map 2 | ||||||||||||
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 : RE-CmeB
全体 | 名称: RE-CmeB |
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要素 |
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-超分子 #1: RE-CmeB
超分子 | 名称: RE-CmeB / 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: Campylobacter jejuni (カンピロバクター) |
-分子 #1: Efflux pump membrane transporter
分子 | 名称: Efflux pump membrane transporter / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Campylobacter jejuni (カンピロバクター) |
分子量 | 理論値: 114.122477 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MFSKFFIERP IFASVVAIII SIAGIIGLAN LPVEQYPSLT PPTVQVSATY TGADAQTIAS TVATPIEDAI NGVDNMIYMD STSSPGQMK LTVYFNIGTD PDQAAIDVNN RISAATAKLP EAVKKLGVTV RKSSSTILEV VSVYSEDSSM NDIDIYNYVS L NILDELKR ...文字列: MFSKFFIERP IFASVVAIII SIAGIIGLAN LPVEQYPSLT PPTVQVSATY TGADAQTIAS TVATPIEDAI NGVDNMIYMD STSSPGQMK LTVYFNIGTD PDQAAIDVNN RISAATAKLP EAVKKLGVTV RKSSSTILEV VSVYSEDSSM NDIDIYNYVS L NILDELKR IPGVGDASAI GNKNYSMRIW LEPDLLNKFG VTANDVINAV NDQNAQYATG KIGEEPVVNK SPQVISITMQ GR LQTPQEF ENIILRVNED KSFLRIKDVA KVEIGAEQYN STGRLNTSAA VPIIINLQSG ANAVNTAKLI NEKMQELSKN FPQ GLKYQI PYDTTIFVKA SIKEVIKTFV EALALVLVVM YLFLKNFKST IIPMIAVPVS LLGTFAVLYV LGFSINLLTL FALV LAIGI VVDDAIIVVE NIDRILHEDS NISVKDAAIK AMNEVSSPVI SIVLVLCAVF IPVSFISGFV GEIQRQFALT LAISV AISG FVALTLTPSL SALFLTRNES KPFYFIQKFN DFFDWSTSVF SSGVAYILKR TIRFVLVFCI MIGFIAYLFK IVPSSL VPS EDQGVIMSII NLPSGSSIHR TIEEVDTINK NATQMKEISS SVSLIGFDLF TSSLKENAAA VFFILKDWSQ REASSDQ II AQLFGQYAAD RNALSYFLNL PPIPGLSLTG GFEMYAQNKS GKDYDAIQQD VNKMLELART RKELANVRTT LDTSFPQY K LIIDRDKMKY YNLNMQDVFN TISATIGTYY VNDFPMLGKN FQVNIRALGD FRNTQDALKN IYIRSSDNKM IPLNSFLTL VRSAGPDDVK RFNLFPAALI QGDPAPGYTS GQAIDAIAEV AKQSLGDEYS IAWSGSAYQE VSSKGAGAYA FVLGMIFVFL ILAAQYERW LMPLAVITAV PFAVFGSILL VALRGFDNDI YFQTGLLLLI GLSAKNAILI IEFAMEERLK KGKSIFEAAI N AAKLRFRP IIMTSLAFTF GVLPMIFATG AGSASRHSLG TGLIGGMIAA STLAIFFVPL FFYLLENFNE WLDKKRGKVH E UniProtKB: CmeB |
-分子 #2: CHLORAMPHENICOL
分子 | 名称: CHLORAMPHENICOL / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: CLM |
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分子量 | 理論値: 323.129 Da |
Chemical component information | ChemComp-CLM: |
-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
緩衝液 | pH: 7.5 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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 BIOQUANTUM (6k x 4k) 平均電子線量: 35.8 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 / 最大 デフォーカス(公称値): 1.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm / 倍率(公称値): 81000 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |