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- PDB-7r1c: Cryo-EM structure of Bacillus megaterium gas vesicles -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7r1c
タイトルCryo-EM structure of Bacillus megaterium gas vesicles
要素Gas vesicle structural protein
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / gas vesicle / buoyancy / helical / microbial motility
機能・相同性
機能・相同性情報


gas vesicle shell / vesicle membrane / vacuole / structural molecule activity
類似検索 - 分子機能
Gas vesicle protein GvpA / Gas vesicle protein GvpA, conserved site / Gas vesicle protein / Gas vesicles protein GVPa signature 1. / Gas vesicles protein GVPa signature 2.
類似検索 - ドメイン・相同性
Gas vesicle structural protein
類似検索 - 構成要素
生物種Priestia megaterium NBRC 15308 = ATCC 14581 (バクテリア)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Huber, S.T. / Evers, W. / Jakobi, A.J.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用
ジャーナル: Cell / 年: 2023
タイトル: Cryo-EM structure of gas vesicles for buoyancy-controlled motility.
著者: Stefan T Huber / Dion Terwiel / Wiel H Evers / David Maresca / Arjen J Jakobi /
要旨: Gas vesicles are gas-filled nanocompartments that allow a diverse group of bacteria and archaea to control their buoyancy. The molecular basis of their properties and assembly remains unclear. Here, ...Gas vesicles are gas-filled nanocompartments that allow a diverse group of bacteria and archaea to control their buoyancy. The molecular basis of their properties and assembly remains unclear. Here, we report the 3.2 Å cryo-EM structure of the gas vesicle shell made from the structural protein GvpA that self-assembles into hollow helical cylinders closed off by cone-shaped tips. Two helical half shells connect through a characteristic arrangement of GvpA monomers, suggesting a mechanism of gas vesicle biogenesis. The fold of GvpA features a corrugated wall structure typical for force-bearing thin-walled cylinders. Small pores enable gas molecules to diffuse across the shell, while the exceptionally hydrophobic interior surface effectively repels water. Comparative structural analysis confirms the evolutionary conservation of gas vesicle assemblies and demonstrates molecular features of shell reinforcement by GvpC. Our findings will further research into gas vesicle biology and facilitate molecular engineering of gas vesicles for ultrasound imaging.
#1: ジャーナル: Biorxiv / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structure of gas vesicles for buoyancy-controlled motility
著者: Huber, S.T. / Terwiel, D. / Evers, W.H. / Maresca, D. / Jakobi, A.J.
履歴
登録2022年2月2日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02022年6月15日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年3月22日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
改定 1.22024年7月17日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / Item: _em_admin.last_update

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構造の表示

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
N: Gas vesicle structural protein


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)9,6271
ポリマ－9,6271
非ポリマー00
水00
1
N: Gas vesicle structural protein
x 5


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)48,1345
ポリマ－48,1345
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
2
N: Gas vesicle structural protein
x 100


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)962,685100
ポリマ－962,685100
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation99
3
N: Gas vesicle structural protein
x 930


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)8,952,971930
ポリマ－8,952,971930
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation929

-
要素

#1: タンパク質 Gas vesicle structural protein / GVP


分子量: 9626.850 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Priestia megaterium NBRC 15308 = ATCC 14581 (バクテリア)
株: ATCC 14581 / DSM 32 / JCM 2506 / NBRC 15308 / NCIMB 9376 / NCTC 10342 / NRRL B-14308 / VKM B-512
遺伝子: gvpA, BG04_216, G3M54_29730 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21-DE3-pLysS / 参照: UniProt: A0A0B6AAV2

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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: HELICAL ARRAY / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: Helical assembly of GvpB monomers forming the gas vesicle wall
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 9.99 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Priestia megaterium NBRC 15308 = ATCC 14581 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21-DE3-pLysS
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMtris(hydroxymethyl)aminomethaneTris-Cl1
250 mMsodium chlorideNaCl1
試料濃度: 0.45 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Concentration measured by OD(500)=3.12 against a sonicated blank.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
急速凍結装置: LEICA PLUNGER / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 293 K / 詳細: Blot times between 5 and 11 seconds.

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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）: 64000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1250 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 250 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: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 2.4 sec. / 電子線照射量: 30 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4351
詳細: One shot per hole 1.37 A/pix 60 fractions over 30 e-/A2
画像スキャン横: 5760 / 縦: 4092

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3.1粒子像選択
4RELION3.1CTF補正
10cryoSPARC3.3最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12cryoSPARC3.3３次元再構成
13PHENIX1.13モデル精密化
14ISOLDEモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
らせん対称回転角度/サブユニット: -3.874 ° / 軸方向距離/サブユニット: 0.525 Å / らせん対称軸の対称性: C1
粒子像の選択選択した粒子像数: 36295
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1460 / アルゴリズム: BACK PROJECTION
詳細: Final reconstruction in cryoSPARC 3.3 using local refinement in a small section of the cylinder
クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL

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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)

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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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