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- EMDB-8728: CryoEM Structure of the Zinc Transporter YiiP from helical crystals -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8728
タイトルCryoEM Structure of the Zinc Transporter YiiP from helical crystals
マップデータprimary map
試料
  • 複合体: YiiP dimer in an inward-facing conformation
    • タンパク質・ペプチド: Cadmium and zinc efflux pump FieF
  • リガンド: ZINC ION
キーワードzinc antiporter / membrane protein / cation diffusion facilitator / metal transport / helical crystals / Structural Genomics / PSI-Biology / Transcontinental EM Initiative for Membrane Protein Structure / TEMIMPS
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
Cation efflux protein, cytoplasmic domain / Dimerisation domain of Zinc Transporter / Cation efflux protein, cytoplasmic domain superfamily / Cation efflux protein / Cation efflux transmembrane domain superfamily / Cation efflux family
類似検索 - ドメイン・相同性
Cation-efflux pump FieF
類似検索 - 構成要素
生物種Shewanella oneidensis MR-1 (バクテリア)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.1 Å
データ登録者Coudray N
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U54 GM94598 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM095747 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2018
タイトル: Structural basis for the alternating access mechanism of the cation diffusion facilitator YiiP.
著者: Maria Luisa Lopez-Redondo / Nicolas Coudray / Zhening Zhang / John Alexopoulos / David L Stokes /
要旨: YiiP is a dimeric antiporter from the cation diffusion facilitator family that uses the proton motive force to transport Zn across bacterial membranes. Previous work defined the atomic structure of ...YiiP is a dimeric antiporter from the cation diffusion facilitator family that uses the proton motive force to transport Zn across bacterial membranes. Previous work defined the atomic structure of an outward-facing conformation, the location of several Zn binding sites, and hydrophobic residues that appear to control access to the transport sites from the cytoplasm. A low-resolution cryo-EM structure revealed changes within the membrane domain that were associated with the alternating access mechanism for transport. In the current work, the resolution of this cryo-EM structure has been extended to 4.1 Å. Comparison with the X-ray structure defines the differences between inward-facing and outward-facing conformations at an atomic level. These differences include rocking and twisting of a four-helix bundle that harbors the Zn transport site and controls its accessibility within each monomer. As previously noted, membrane domains are closely associated in the dimeric structure from cryo-EM but dramatically splayed apart in the X-ray structure. Cysteine crosslinking was used to constrain these membrane domains and to show that this large-scale splaying was not necessary for transport activity. Furthermore, dimer stability was not compromised by mutagenesis of elements in the cytoplasmic domain, suggesting that the extensive interface between membrane domains is a strong determinant of dimerization. As with other secondary transporters, this interface could provide a stable scaffold for movements of the four-helix bundle that confers alternating access of these ions to opposite sides of the membrane.
履歴
登録2017年5月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2017年7月26日-
マップ公開2018年3月14日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.018
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.018
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5vrf
  • 表面レベル: 0.018
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_8728.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_8728.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 8.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈primary map
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.07 Å/pix.
x 131 pix.
= 140.17 Å		1.07 Å/pix.
x 131 pix.
= 140.17 Å		1.07 Å/pix.
x 131 pix.
= 140.17 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.07 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.018 / ムービー #1: 0.018
最小 - 最大-0.035158023 - 0.075662784
平均 (標準偏差)0.0005571464 (±0.003660637)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ131131131
Spacing131131131
セルA=B=C: 140.17001 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.071.071.07
M x/y/z131131131
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z140.170140.170140.170
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS131131131
D min/max/mean-0.0350.0760.001

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : YiiP dimer in an inward-facing conformation

全体名称: YiiP dimer in an inward-facing conformation
要素
  • 複合体: YiiP dimer in an inward-facing conformation
    • タンパク質・ペプチド: Cadmium and zinc efflux pump FieF
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: YiiP dimer in an inward-facing conformation

超分子名称: YiiP dimer in an inward-facing conformation / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Shewanella oneidensis MR-1 (バクテリア)
分子量理論値: 60 KDa

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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
由来(天然)生物種: Shewanella oneidensis MR-1 (バクテリア) / 株: MR-1
分子量理論値: 32.485211 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (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

UniProtKB: Cation-efflux pump FieF

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分子 #2: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 8 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態helical array

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試料調製

濃度0.6 mg/mL
緩衝液pH: 7
構成要素:
濃度式名称
100.0 mMNaClsodium chloride
5.0 mMMgCl2magnesium chloride
5.0 mMNaN3sodium azide

詳細: Buffer was changed twice per day.
グリッドモデル: EMS / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 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. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / 装置: HOMEMADE PLUNGER
詳細The protein was purified in 0.2% n-dodecyl beta-D-maltoside

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 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 - 画像ごとのフレーム数: 2-16 / 撮影したグリッド数: 3 / 実像数: 2743 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 70.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: LAB6
電子光学系最大 デフォーカス（補正後）: 5.4 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 1.0 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 22500
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

最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 28.2 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -17.0 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: D5 (2回x5回 2面回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
詳細: Reconstruction was achieved using the IHRSR method implemented in RELION 2.0.
使用した粒子像数: 72333
Segment selection選択した数: 141904
ソフトウェア:
名称詳細
SPARX/EMAN2 (ver. EMAN2.1)sxhelixboxer.py
RELION (ver. 2.0)2D Classissification

詳細: 2293 filaments selected with SPARX/EMAN2, then windowed into 141,904 segments (450x450 pixel overlapping segments)
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: A map was obtained previously with images acquired on a JEOL2100 microscope. This map was used as a startup model (That map was obtained as follow: we started with a noisy cylinder. Then, a ...詳細: A map was obtained previously with images acquired on a JEOL2100 microscope. This map was used as a startup model (That map was obtained as follow: we started with a noisy cylinder. Then, a first reconstruction was obtained with Helicon (from SPARX) and refined with Frealix).
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

3j1z

chain_id: A, residue_range: 7-288, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

3j1z

chain_id: B, residue_range: 7-288, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
詳細The residues were manually adjusted in COOT relying on the large side-chain residues, and the whole system was further optimized using the real_space_refine algorithm in Phenix to ensure proper fit. The conformation was subjected to 13 rounds of COOT/Phenix refinements.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
当てはまり具合の基準: cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-5vrf:
CryoEM Structure of the Zinc Transporter YiiP from helical crystals

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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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