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- PDB-7kzx: Cryo-EM structure of YiiP-Fab complex in Apo state -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7kzx
タイトルCryo-EM structure of YiiP-Fab complex in Apo state
要素
  • Cadmium and zinc efflux pump FieF
  • Fab2R heavy chain
  • Fab2R light chain
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Zinc / transporter / cation diffusion facilitator / holo state / inward-facing state
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 (バクテリア)
Homo sapiens (ヒト)
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: 4 Å
データ登録者Lopez-Redondo, M.L. / Fan, S. / Koide, A. / Koide, S. / Beckstein, O. / Stokes, D.L.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R01GM125081 米国
引用ジャーナル: J Gen Physiol / 年: 2021
タイトル: Zinc binding alters the conformational dynamics and drives the transport cycle of the cation diffusion facilitator YiiP.
著者: Maria Lopez-Redondo / Shujie Fan / Akiko Koide / Shohei Koide / Oliver Beckstein / David L Stokes /
要旨: YiiP is a secondary transporter that couples Zn2+ transport to the proton motive force. Structural studies of YiiP from prokaryotes and Znt8 from humans have revealed three different Zn2+ sites and a ...YiiP is a secondary transporter that couples Zn2+ transport to the proton motive force. Structural studies of YiiP from prokaryotes and Znt8 from humans have revealed three different Zn2+ sites and a conserved homodimeric architecture. These structures define the inward-facing and outward-facing states that characterize the archetypal alternating access mechanism of transport. To study the effects of Zn2+ binding on the conformational transition, we use cryo-EM together with molecular dynamics simulation to compare structures of YiiP from Shewanella oneidensis in the presence and absence of Zn2+. To enable single-particle cryo-EM, we used a phage-display library to develop a Fab antibody fragment with high affinity for YiiP, thus producing a YiiP/Fab complex. To perform MD simulations, we developed a nonbonded dummy model for Zn2+ and validated its performance with known Zn2+-binding proteins. Using these tools, we find that, in the presence of Zn2+, YiiP adopts an inward-facing conformation consistent with that previously seen in tubular crystals. After removal of Zn2+ with high-affinity chelators, YiiP exhibits enhanced flexibility and adopts a novel conformation that appears to be intermediate between inward-facing and outward-facing states. This conformation involves closure of a hydrophobic gate that has been postulated to control access to the primary transport site. Comparison of several independent cryo-EM maps suggests that the transition from the inward-facing state is controlled by occupancy of a secondary Zn2+ site at the cytoplasmic membrane interface. This work enhances our understanding of individual Zn2+ binding sites and their role in the conformational dynamics that govern the transport cycle.
履歴
登録2020年12月10日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年1月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年7月28日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-23092
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Cadmium and zinc efflux pump FieF
B: Cadmium and zinc efflux pump FieF
C: Fab2R light chain
D: Fab2R heavy chain
E: Fab2R light chain
F: Fab2R heavy chain


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)162,9446
ポリマ－162,9446
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Cadmium and zinc efflux pump FieF


分子量: 32485.211 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Shewanella oneidensis (バクテリア)
遺伝子: fieF, SO_4475 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8E919
#2: 抗体 Fab2R light chain


分子量: 23580.242 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#3: 抗体 Fab2R heavy chain


分子量: 25406.352 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1YiiP_SO in complex with Fab2RCOMPLEXYiiP-Fab complex purified in decyl maltopyranoside (DM) detergentall0MULTIPLE SOURCES
2YiiPCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Fab2R_light chainCOMPLEX#21RECOMBINANT
4Fab2R_heavy chainCOMPLEX#31RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.172 MDaNO
210.066 MDaYES
310.053 MDaNO
410.025 MDaYES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Shewanella oneidensis (バクテリア)70863
23Homo sapiens (ヒト)9606
34Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Escherichia coli (大腸菌)562
23Escherichia coli (大腸菌)562
34Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mM(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)Hepes1
2150 mMSodium ChlorideNaCl1
31.5 mg/mlDecyl MaltopyranosideDM1
41 mM(tris(2-carboxyethyl)phosphine)TCEP1
50.5 mMEthylenediaminetetraacetic acidEDTA1
試料濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: YiiP-Fab2R complex purified through SEC with DM, the same day as grid freezing. Main peak fraction was used for freezing.
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K
詳細: 3ul of protein mixture applied to grid. Blot time 4 seconds, blot force 0.

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 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
最高温度: 77 K / 最低温度: 77 K
撮影平均露光時間: 10 sec. / 電子線照射量: 65 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1945
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 15 eV
画像スキャンサンプリングサイズ: 14 µm / 横: 3710 / 縦: 3838 / 動画フレーム数/画像: 50

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.18_3845精密化
PHENIX1.18_3845精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1cryoSPARC2.9粒子像選択template picker
4cryoSPARC2.9.0CTF補正CTFFIND4
7UCSF Chimera1.13.1モデルフィッティング
9cryoSPARC2.9.0初期オイラー角割当ab initio
10cryoSPARC2.9.0最終オイラー角割当non-linear refinement
11cryoSPARC2.9.0分類hetero-refine
12cryoSPARC2.9.0３次元再構成non-linear refinement
13PHENIX1.18モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 848576
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 140565 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 2 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 101 / プロトコル: BACKBONE TRACE / 空間: REAL / Target criteria: cross-correlation
原子モデル構築PDB-ID: 5VRF

5vrf

精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 101.64 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00610674
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.753714539
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04511691
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00561838
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.69611473

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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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