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- EMDB-66032: Cryo-EM structure of the GarQ-lmYZ complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-66032
タイトルCryo-EM structure of the GarQ-lmYZ complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Man-PTS from Lactococcus garvieae
    • タンパク質・ペプチド: Mannose/fructose/sorbose family PTS transporter subunit IIC
    • タンパク質・ペプチド: PTS mannose family transporter subunit IID
    • タンパク質・ペプチド: Prepeptide GarQ
  • リガンド: alpha-D-mannopyranose
キーワードantibiotic resistance / antimicrobial peptides / mannose phosphotransferase system / Man-PTS / bacteriocins / non-pediocin-like/class IId bacteriocins / Garvicin Q / GarQ / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / defense response to bacterium / extracellular region / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Bacteriocin, class IId / Lactococcin-like family / Bacteriocin-type signal sequence / Phosphotransferase system, mannose/fructose/sorbose family, IIC subunit / Phosphotransferase system, mannose/fructose/sorbose family IID component / PTS system sorbose-specific iic component / PTS system mannose/fructose/sorbose family IID component / PTS_EIIC type-4 domain profile. / PTS_EIID domain profile. / :
類似検索 - ドメイン・相同性
PTS mannose family transporter subunit IID / Prepeptide GarQ / Mannose/fructose/sorbose family PTS transporter subunit IIC
類似検索 - 構成要素
生物種Lactococcus garvieae (乳酸菌) / Listeria monocytogenes (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.96 Å
データ登録者Wang JW
資金援助 中国, 2件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32371254 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32171190 中国
引用ジャーナル: Appl Environ Microbiol / 年: 2026
タイトル: Structural basis for the extended-spectrum antimicrobial activity of Garvieacin Q.
著者: Jinsong Duan / Dan Li / Yuqing Zhao / Jiawei Wang /
要旨: Class IIa and IId bacteriocins are antimicrobial peptides with potential for combating antibiotic-resistant pathogens. However, their species-specific activity, dictated by recognition of the mannose ...Class IIa and IId bacteriocins are antimicrobial peptides with potential for combating antibiotic-resistant pathogens. However, their species-specific activity, dictated by recognition of the mannose phosphotransferase system (Man-PTS) receptor, often restricts their spectrum. Garvieacin Q/Garvicin Q (GarQ), a newly identified class IId bacteriocin, is unusual in that it targets both and the non-lactococcal pathogen , yet the structural basis for this cross-species activity has remained unclear. Using cryo-electron microscopy, we determined the structures of GarQ bound to Man-PTS receptors from and . In , the receptor contains a unique Tudor-like γ+ domain that sterically constrains the N terminus of incoming bacteriocins, thereby enforcing specificity for GarQ while excluding others such as lactococcin A (LcnA). In , GarQ engages the receptor through the same conserved binding mode, effectively bypassing the unusual species barrier. We further demonstrate that the C-terminal length of GarQ is a critical determinant of pore size and target specificity. Together, these findings uncover the structural mechanism underlying GarQ's atypical extended-spectrum activity and provide a framework for engineering bacteriocins with customized spectra to combat specific pathogens.IMPORTANCEThis study establishes a structural basis for how the extended-spectrum bacteriocin Garvieacin Q (GarQ) circumvents the canonical species-specificity of class II bacteriocins by engaging mannose phosphotransferase system receptors from different bacterial genera through both conserved and divergent binding modes. We identify a previously unknown Tudor-like γ+ domain in the receptor that sterically restricts the access of other bacteriocins, thereby defining bacteriocin specificity. Moreover, we demonstrate that the C-terminal length of GarQ critically determines pore size and bacterial targets, revealing an engineerable principle for designing synthetic bacteriocins with customized spectra against clinically relevant pathogens.
履歴
登録2025年8月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月12日-
マップ公開2025年11月12日-
更新2026年3月11日-
現状2026年3月11日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_66032.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_66032.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 274.995 Å		1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 274.995 Å		1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 274.995 Å

表面

投影像

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断面 (1/2)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.0742 Å
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ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.6
最小 - 最大-2.0360432 - 3.4434671
平均 (標準偏差)-0.001322056 (±0.1029827)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 274.9952 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_66032_half_map_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: #1

ファイルemd_66032_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Man-PTS from Lactococcus garvieae

全体名称: Man-PTS from Lactococcus garvieae
要素
  • 複合体: Man-PTS from Lactococcus garvieae
    • タンパク質・ペプチド: Mannose/fructose/sorbose family PTS transporter subunit IIC
    • タンパク質・ペプチド: PTS mannose family transporter subunit IID
    • タンパク質・ペプチド: Prepeptide GarQ
  • リガンド: alpha-D-mannopyranose

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超分子 #1: Man-PTS from Lactococcus garvieae

超分子名称: Man-PTS from Lactococcus garvieae / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Lactococcus garvieae (乳酸菌)

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分子 #1: Mannose/fructose/sorbose family PTS transporter subunit IIC

分子名称: Mannose/fructose/sorbose family PTS transporter subunit IIC
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Listeria monocytogenes (バクテリア)
分子量理論値: 27.377561 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSVISIILVV LIAFLAGIEG ILDEFQFHQP LIACTLIGLV TGNLTACIIL GGTLQMIALG WANIGAAVAP DAALASVASA IILVLGGQG VAGIPSAIAI AIPLAVAGLF LTMIVRTLAV PIVHLMDRAA EKGNIRSVEW LHISAICMQG IRIAIPAAAL L FIPADSVQ ...文字列:
MSVISIILVV LIAFLAGIEG ILDEFQFHQP LIACTLIGLV TGNLTACIIL GGTLQMIALG WANIGAAVAP DAALASVASA IILVLGGQG VAGIPSAIAI AIPLAVAGLF LTMIVRTLAV PIVHLMDRAA EKGNIRSVEW LHISAICMQG IRIAIPAAAL L FIPADSVQ SFLEAMPAWL TDGMAIGGGM VVAVGYALVI NMMATKEVWP FFVIGFVVAA ISQLTLIAIG ALGVALALIY LN LSKMGGG NSNGGGGGNS RDPLGDILND Y

UniProtKB: Mannose/fructose/sorbose family PTS transporter subunit IIC

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分子 #2: PTS mannose family transporter subunit IID

分子名称: PTS mannose family transporter subunit IID / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Listeria monocytogenes (バクテリア)
分子量理論値: 33.402164 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MAEKIELSKR DRLRVAWRST FIQGSWNYER MQNGGWAFSM IPAIKKLYKT KEDRSSALKR HLEFFNTHPY IASPILGVTL ALEEERANG AEVDDVAIQG VKVGMMGPLA GVGDPVFWFT IRPMLGALGA SLALSGNILG PILFFVAWNV IRWGFMWYTQ E FGYKAGSK ...文字列:
MAEKIELSKR DRLRVAWRST FIQGSWNYER MQNGGWAFSM IPAIKKLYKT KEDRSSALKR HLEFFNTHPY IASPILGVTL ALEEERANG AEVDDVAIQG VKVGMMGPLA GVGDPVFWFT IRPMLGALGA SLALSGNILG PILFFVAWNV IRWGFMWYTQ E FGYKAGSK ITDDLSGGLL QDITKGASIL GMFVLAALVQ RWVNIQFAPI ISKVKLDEGA YIDWSHLPQG AQGIKTALQQ QQ AGLALSE IKVTTLQNNL DNLIPGLAAV ALTFLCMWLL KKKISPIIII LGLFVVGIVG HLIGLL

UniProtKB: PTS mannose family transporter subunit IID

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分子 #3: Prepeptide GarQ

分子名称: Prepeptide GarQ / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lactococcus garvieae (乳酸菌)
分子量理論値: 5.349951 KDa
組換発現生物種: Lactococcus phage phiL47 (ファージ)
配列文字列:
EYHLMNGANG YLTRVNGKYV YRVTKDPVSA VFGVISNGWG SAGAGFGPQH

UniProtKB: Prepeptide GarQ

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分子 #4: alpha-D-mannopyranose

分子名称: alpha-D-mannopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: MAN
分子量理論値: 180.156 Da
Chemical component information

ChemComp-MAN:
alpha-D-mannopyranose

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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particle

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試料調製

緩衝液pH: 7
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI F30
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
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）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
実験機器
モデル: Tecnai F30 / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 55270
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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://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)

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  • 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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