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- PDB-5muw: Atomic structure of P4 packaging enzyme fitted into a localized r... -
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Open data
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Basic information
Entry | Database: PDB / ID: 5muw | ||||||
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Title | Atomic structure of P4 packaging enzyme fitted into a localized reconstruction of bacteriophage phi6 vertex | ||||||
![]() | Packaging enzyme P4 | ||||||
![]() | HYDROLASE / packaging / ATPase / vertex / hyrdolase | ||||||
Function / homology | ![]() viral procapsid / viral genome packaging / ribonucleoside triphosphate phosphatase activity / viral capsid / nucleoside-triphosphate phosphatase / ATP binding Similarity search - Function | ||||||
Biological species | ![]() | ||||||
Method | ELECTRON MICROSCOPY / ![]() ![]() | ||||||
![]() | Sun, Z. / El Omari, K. / Sun, X. / Ilca, S. / Kotecha, A. / Stuart, D.I. / Poranen, M.M. / Huiskonen, J.T. | ||||||
![]() | ![]() Title: Double-stranded RNA virus outer shell assembly by bona fide domain-swapping. Authors: Zhaoyang Sun / Kamel El Omari / Xiaoyu Sun / Serban L Ilca / Abhay Kotecha / David I Stuart / Minna M Poranen / Juha T Huiskonen / ![]() ![]() Abstract: Correct outer protein shell assembly is a prerequisite for virion infectivity in many multi-shelled dsRNA viruses. In the prototypic dsRNA bacteriophage φ6, the assembly reaction is promoted by ...Correct outer protein shell assembly is a prerequisite for virion infectivity in many multi-shelled dsRNA viruses. In the prototypic dsRNA bacteriophage φ6, the assembly reaction is promoted by calcium ions but its biomechanics remain poorly understood. Here, we describe the near-atomic resolution structure of the φ6 double-shelled particle. The outer T=13 shell protein P8 consists of two alpha-helical domains joined by a linker, which allows the trimer to adopt either a closed or an open conformation. The trimers in an open conformation swap domains with each other. Our observations allow us to propose a mechanistic model for calcium concentration regulated outer shell assembly. Furthermore, the structure provides a prime exemplar of bona fide domain-swapping. This leads us to extend the theory of domain-swapping from the level of monomeric subunits and multimers to closed spherical shells, and to hypothesize a mechanism by which closed protein shells may arise in evolution. #1: ![]() Title: Tracking in atomic detail the functional specializations in viral RecA helicases that occur during evolution. Authors: Kamel El Omari / Christoph Meier / Denis Kainov / Geoff Sutton / Jonathan M Grimes / Minna M Poranen / Dennis H Bamford / Roman Tuma / David I Stuart / Erika J Mancini / ![]() Abstract: Many complex viruses package their genomes into empty protein shells and bacteriophages of the Cystoviridae family provide some of the simplest models for this. The cystoviral hexameric NTPase, P4, ...Many complex viruses package their genomes into empty protein shells and bacteriophages of the Cystoviridae family provide some of the simplest models for this. The cystoviral hexameric NTPase, P4, uses chemical energy to translocate single-stranded RNA genomic precursors into the procapsid. We previously dissected the mechanism of RNA translocation for one such phage, 12, and have now investigated three further highly divergent, cystoviral P4 NTPases (from 6, 8 and 13). High-resolution crystal structures of the set of P4s allow a structure-based phylogenetic analysis, which reveals that these proteins form a distinct subfamily of the RecA-type ATPases. Although the proteins share a common catalytic core, they have different specificities and control mechanisms, which we map onto divergent N- and C-terminal domains. Thus, the RNA loading and tight coupling of NTPase activity with RNA translocation in 8 P4 is due to a remarkable C-terminal structure, which wraps right around the outside of the molecule to insert into the central hole where RNA binds to coupled L1 and L2 loops, whereas in 12 P4, a C-terminal residue, serine 282, forms a specific hydrogen bond to the N7 of purines ring to confer purine specificity for the 12 enzyme. | ||||||
History |
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Structure visualization
Movie |
![]() |
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Structure viewer | Molecule: ![]() ![]() |
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Downloads & links
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Download
PDBx/mmCIF format | ![]() | 631.9 KB | Display | ![]() |
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PDB format | ![]() | 515.3 KB | Display | ![]() |
PDBx/mmJSON format | ![]() | Tree view | ![]() | |
Others | ![]() |
-Validation report
Arichive directory | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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-Related structure data
Related structure data | ![]() 3573MC ![]() 3571C ![]() 3572C ![]() 5muuC ![]() 5muvC M: map data used to model this data C: citing same article ( |
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Similar structure data |
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Links
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Assembly
Deposited unit | ![]()
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1 |
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Components
#1: Protein | Mass: 32678.740 Da / Num. of mol.: 6 / Fragment: RESIDUES 1-309 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) ![]() ![]() ![]() References: UniProt: P11125, nucleoside-triphosphate phosphatase #2: Chemical | ChemComp-CA / #3: Chemical | ChemComp-ADP / |
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-Experimental details
-Experiment
Experiment | Method: ELECTRON MICROSCOPY |
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EM experiment | Aggregation state: PARTICLE / 3D reconstruction method: single particle reconstruction |
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Sample preparation
Component | Name: Pseudomonas phage phi6 / Type: VIRUS / Entity ID: #1 / Source: NATURAL |
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Source (natural) | Organism: ![]() |
Details of virus | Empty: NO / Enveloped: YES / Isolate: SPECIES / Type: VIRION |
Natural host | Organism: Pseudomonas syringae |
Buffer solution | pH: 7.2 |
Specimen | Conc.: 3 mg/ml / Embedding applied: NO / Shadowing applied: NO / Staining applied: NO / Vitrification applied: YES |
Specimen support | Grid material: COPPER / Grid type: C-flat |
Vitrification | Cryogen name: ETHANE |
Crystal | Density Matthews: 2.3 Å3/Da / Density % sol: 46 % |
Crystal grow | pH: 8 / Details: 6% PEG 4000 AND 90 MM SODIUM ACETATE PH 4.5 / PH range: 8 |
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Electron microscopy imaging
Experimental equipment | ![]() Model: Tecnai Polara / Image courtesy: FEI Company |
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Microscopy | Model: FEI POLARA 300 |
Electron gun | Electron source: ![]() |
Electron lens | Mode: BRIGHT FIELD / Calibrated magnification: 37037 X / Calibrated defocus min: 300 nm / Calibrated defocus max: 3000 nm / Cs: 2 mm / C2 aperture diameter: 50 µm / Alignment procedure: COMA FREE |
Specimen holder | Cryogen: NITROGEN / Specimen holder model: OTHER / Temperature (max): 120 K / Temperature (min): 80 K |
Image recording | Average exposure time: 0.2 sec. / Electron dose: 0.7 e/Å2 / Detector mode: COUNTING / Film or detector model: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k) / Num. of real images: 900 |
EM imaging optics | Energyfilter name: GIF Quantum LS / Energyfilter upper: 20 eV / Energyfilter lower: 0 eV |
Image scans | Sampling size: 5 µm / Width: 3710 / Height: 3710 / Movie frames/image: 22 / Used frames/image: 1-22 |
Diffraction | Mean temperature: 100 K |
Diffraction source | Source: ![]() ![]() ![]() |
Detector | Type: ADSC QUANTUM 4r / Detector: CCD |
Radiation | Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: electron |
Radiation wavelength | Wavelength: 0.87 Å / Relative weight: 1 |
Reflection | Resolution: 2.8→20 Å / Num. obs: 72831 / % possible obs: 97 % / Observed criterion σ(I): 1.5 / Redundancy: 3 % / Biso Wilson estimate: 51.06 Å2 / Rmerge(I) obs: 0.19 / Net I/σ(I): 8.3 |
Reflection shell | Resolution: 2.8→2.9 Å / Redundancy: 2.6 % / Rmerge(I) obs: 0.86 / Mean I/σ(I) obs: 1.5 / % possible all: 88.2 |
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Processing
Software |
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EM software |
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CTF correction | Type: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Particle selection | Num. of particles selected: 159492 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3D reconstruction | Resolution: 9.1 Å / Resolution method: FSC 0.143 CUT-OFF / Num. of particles: 56448 / Algorithm: FOURIER SPACE / Symmetry type: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic model building | Protocol: RIGID BODY FIT / Space: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refinement | Method to determine structure: ![]()
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Displacement parameters | Biso mean: 56.95 Å2
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Refine analyze | Luzzati coordinate error obs: 0.477 Å | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 2.8→19.99 Å
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Refine LS restraints |
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LS refinement shell | Resolution: 2.8→2.87 Å / Total num. of bins used: 20
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Refinement TLS params. | Method: refined / Refine-ID: ELECTRON MICROSCOPY
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Refinement TLS group |
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