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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7cha | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of P.aeruginosa MlaFEBD with AMPPNP | ||||||
要素 |
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キーワード | MEMBRANE PROTEIN / Mla complex / Lipid transporter | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 response to nitrite / phospholipid transporter activity / phospholipid transport / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex / phospholipid binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌) Pseudomonas aeruginosa PAO1 (緑膿菌) | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å | ||||||
データ登録者 | Zhou, C. / Shi, H. / Zhang, M. / Huang, Y. | ||||||
引用 | ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2021 タイトル: Structural Insight into Phospholipid Transport by the MlaFEBD Complex from P. aeruginosa. 著者: Changping Zhou / Huigang Shi / Manfeng Zhang / Lijun Zhou / Le Xiao / Shasha Feng / Wonpil Im / Min Zhou / Xinzheng Zhang / Yihua Huang / 要旨: The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria, which consists of lipopolysaccharides (LPS) in the outer leaflet and phospholipids (PLs) in the inner leaflet, plays a key role in antibiotic ...The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria, which consists of lipopolysaccharides (LPS) in the outer leaflet and phospholipids (PLs) in the inner leaflet, plays a key role in antibiotic resistance and pathogen virulence. The maintenance of lipid asymmetry (Mla) pathway is known to be involved in PL transport and contributes to the lipid homeostasis of the OM, yet the underlying molecular mechanism and the directionality of PL transport in this pathway remain elusive. Here, we reported the cryo-EM structures of the ATP-binding cassette (ABC) transporter MlaFEBD from P. areuginosa, the core complex in the Mla pathway, in nucleotide-free (apo)-, ADP (ATP + vanadate)- and ATP (AMPPNP)-bound states as well as the structures of MlaFEB from E. coli in apo- and AMPPNP-bound states at a resolution range of 3.4-3.9 Å. The structures show that the MlaFEBD complex contains a total of twelve protein molecules with a stoichiometry of MlaFEBD, and binds a plethora of PLs at different locations. In contrast to canonical ABC transporters, nucleotide binding fails to trigger significant conformational changes of both MlaFEBD and MlaFEB in the nucleotide-binding and transmembrane domains of the ABC transporter, correlated with their low ATPase activities exhibited in both detergent micelles and lipid nanodiscs. Intriguingly, PLs or detergents appeared to relocate to the membrane-proximal end from the distal end of the hydrophobic tunnel formed by the MlaD hexamer in MlaFEBD upon addition of ATP, indicating that retrograde PL transport might occur in the tunnel in an ATP-dependent manner. Site-specific photocrosslinking experiment confirms that the substrate-binding pocket in the dimeric MlaE and the MlaD hexamer are able to bind PLs in vitro, in line with the notion that MlaFEBD complex functions as a PL transporter. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7cha.cif.gz | 362.2 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7cha.ent.gz | 297.8 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7cha.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ch/7cha ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ch/7cha | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-タンパク質 , 4種, 12分子 ABCDEFGHIJKL
#1: タンパク質 | 分子量: 16571.945 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Pseudomonas aeruginosa (strain ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1) (緑膿菌) 株: ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1 遺伝子: PA4454 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9HVW3 #2: タンパク質 | 分子量: 28400.326 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Pseudomonas aeruginosa (strain ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1) (緑膿菌) 株: ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1 遺伝子: PA4455 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9HVW2 #3: タンパク質 | 分子量: 29657.367 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: ANP 由来: (組換発現) Pseudomonas aeruginosa (strain ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1) (緑膿菌), (組換発現) Pseudomonas aeruginosa PAO1 (緑膿菌) 株: ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1 遺伝子: PA4456 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9HVW1 #4: タンパク質 | 分子量: 10789.388 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Pseudomonas aeruginosa (strain ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1) (緑膿菌) 株: ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1 遺伝子: PA4452 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9HVW5 |
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-非ポリマー , 2種, 9分子
#5: 化合物 | ChemComp-LPP / #6: 化合物 | |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Cryo-EM structure of P.aeruginosa MlaFEBD with AMPPNP タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT |
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由来(天然) | 生物種: Pseudomonas aeruginosa PAO1 (緑膿菌) |
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 8 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: TUNGSTEN HAIRPIN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: SPOT SCAN |
電子レンズ | モード: DIFFRACTION / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 電子線照射量: 60 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 419046 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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