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万見
- PDB-7mu1: Thermotoga maritima encapsulin shell -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7mu1
タイトルThermotoga maritima encapsulin shell
要素Maritimacin
キーワードVIRUS LIKE PARTICLE / Encapsulin / Ferritin-like protein / EncFLP / Thermotoga / FMN / Bacterial Nanocompartment
機能・相同性
機能・相同性情報


encapsulin nanocompartment / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素 / peptidase activity / iron ion transport / intracellular iron ion homeostasis / proteolysis
類似検索 - 分子機能
Type 1 encapsulin shell protein / Encapsulating protein for peroxidase / :
類似検索 - ドメイン・相同性
FLAVIN MONONUCLEOTIDE / Type 1 encapsulin shell protein
類似検索 - 構成要素
生物種Thermotoga maritima (バクテリア)
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: 3.3 Å
データ登録者LaFrance, B.J. / Nogales, E. / Savage, D.F.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC00016240 米国
National Science Foundation (NSF, United States)GRFP-1106400 米国
引用ジャーナル: Sci Rep / 年: 2021
タイトル: The encapsulin from Thermotoga maritima is a flavoprotein with a symmetry matched ferritin-like cargo protein.
著者: Benjamin J LaFrance / Caleb Cassidy-Amstutz / Robert J Nichols / Luke M Oltrogge / Eva Nogales / David F Savage /
要旨: Bacterial nanocompartments, also known as encapsulins, are an emerging class of protein-based 'organelles' found in bacteria and archaea. Encapsulins are virus-like icosahedral particles comprising a ...Bacterial nanocompartments, also known as encapsulins, are an emerging class of protein-based 'organelles' found in bacteria and archaea. Encapsulins are virus-like icosahedral particles comprising a ~ 25-50 nm shell surrounding a specific cargo enzyme. Compartmentalization is thought to create a unique chemical environment to facilitate catalysis and isolate toxic intermediates. Many questions regarding nanocompartment structure-function remain unanswered, including how shell symmetry dictates cargo loading and to what extent the shell facilitates enzymatic activity. Here, we explore these questions using the model Thermotoga maritima nanocompartment known to encapsulate a redox-active ferritin-like protein. Biochemical analysis revealed the encapsulin shell to possess a flavin binding site located at the interface between capsomere subunits, suggesting the shell may play a direct and active role in the function of the encapsulated cargo. Furthermore, we used cryo-EM to show that cargo proteins use a form of symmetry-matching to facilitate encapsulation and define stoichiometry. In the case of the Thermotoga maritima encapsulin, the decameric cargo protein with fivefold symmetry preferentially binds to the pentameric-axis of the icosahedral shell. Taken together, these observations suggest the shell is not simply a passive barrier-it also plays a significant role in the structure and function of the cargo enzyme.
履歴
登録2021年5月14日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年11月24日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年12月8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_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年5月29日Group: Data collection / Derived calculations / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_struct_oper_list
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _pdbx_struct_oper_list.name / _pdbx_struct_oper_list.symmetry_operation / _pdbx_struct_oper_list.type

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構造の表示

ムービー
  • 生物学的単位 - complete icosahedral assembly
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 生物学的単位 - icosahedral pentamer
  • Jmolによる作画
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  • 生物学的単位 - icosahedral 23 hexamer
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  • 登録構造単位
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  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-24001
  • Jmolによる作画
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  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-24001
  • UCSF Chimeraによる作画
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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: Maritimacin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)30,8262
ポリマ－30,3701
非ポリマー4561
水00
1
A: Maritimacin
ヘテロ分子
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,849,558120
ポリマ－1,822,17760
非ポリマー27,38160
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation59
2


  • 登録構造と同一
  • icosahedral asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3
A: Maritimacin
ヘテロ分子
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 154 kDa, 5 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)154,13010
ポリマ－151,8485
非ポリマー2,2825
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
4
A: Maritimacin
ヘテロ分子
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 185 kDa, 6 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)184,95612
ポリマ－182,2186
非ポリマー2,7386
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation5
5


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • icosahedral asymmetric unit, std point frame
タイプ名称対称操作数
transform to point frame1
対称性点対称性: (シェーンフリース記号: I (正20面体型対称))

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要素

#1: タンパク質 Maritimacin / Thermotoga bacteriocin / T maritima encapsulin shell protein


分子量: 30369.615 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Thermotoga maritima (バクテリア)
遺伝子: TM_0785 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q9WZP2, 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素
#2: 化合物 ChemComp-FMN / FLAVIN MONONUCLEOTIDE / RIBOFLAVIN MONOPHOSPHATE / FMN


分子量: 456.344 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C17H21N4O9P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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

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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

構成要素名称: 3.3A cryo-EM map of the T. maritima encapsulin shell
タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 1.83 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Thermotoga maritima (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
詳細: 20 mM Tris-HCl, pH 7.4, 150 mM NaCl and 5 mM 2-mercaptoethanol
試料濃度: 2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: blot force

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: FEI TITAN
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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / Cs: 2.7 mm / 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: GATAN 626 SINGLE TILT LIQUID NITROGEN CRYO TRANSFER HOLDER
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1276
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 30

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19_4080: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2Leginon画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7PHENIXモデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
画像処理詳細: Images were saved in counting mode using leginon software, and subsequently processed in RELION.
CTF補正詳細: CTFFind4 implemented within RELION/3.0, CTFRefine was also performed after initial reconstruction was achieved.
タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 86124
詳細: 1000 particles were manually selected from random micrographs. 2D classification was performed on these 1000 particles, and 2D classes were used for relion auto picking
対称性点対称性: I (正20面体型対称)
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 38952 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 38 / プロトコル: FLEXIBLE FIT
原子モデル構築PDB-ID: 3DKT

3dkt


PDB chain-ID: A / Accession code: 3DKT / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0032215
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.5272995
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.666294
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.042329
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.003381

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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)

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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