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- PDB-7tpg: Single-Particle Cryo-EM Structure of the WaaL O-antigen ligase in... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7tpg
タイトルSingle-Particle Cryo-EM Structure of the WaaL O-antigen ligase in its ligand bound state
要素
  • Fab Heavy (H) Chain
  • Fab Light (L) Chain
  • Putative cell surface polysaccharide polymerase/ligase
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Lipopolysaccharide / single-particle cryo-electron microscopy / molecular dynamics simulations / structural biology / undecaprenyl pyrophosphate / WaaL Ligase / lipid A / O-antigen / membrane proteins / transglycosylation / glycosyltransferase
機能・相同性
機能・相同性情報


O-antigen ligase-related / : / O-Antigen ligase / Immunoglobulins / Immunoglobulin-like / Sandwich / Mainly Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
GERANYL DIPHOSPHATE / Cell surface polysaccharide polymerase/ligase
類似検索 - 構成要素
生物種Cupriavidus metallidurans (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: 3.23 Å
データ登録者Ashraf, K.U. / Nygaard, R. / Vickery, O.N. / Erramilli, S.K. / Herrera, C.M. / McConville, T.H. / Petrou, V.I. / Giacometti, S.I. / Dufrisne, M.B. / Nosol, K. ...Ashraf, K.U. / Nygaard, R. / Vickery, O.N. / Erramilli, S.K. / Herrera, C.M. / McConville, T.H. / Petrou, V.I. / Giacometti, S.I. / Dufrisne, M.B. / Nosol, K. / Zinkle, A.P. / Graham, C.L.B. / Loukeris, M. / Kloss, B. / Skorupinska-Tudek, K. / Swiezewska, E. / Roper, D. / Clarke, O.B. / Uhlemann, A.C. / Kossiakoff, A.A. / Trent, M.S. / Stansfeld, P.J. / Mancia, F.
資金援助 米国, 英国, 18件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM132120 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI150098 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI138576 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI129940 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM117372 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM116799 米国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)DK104309 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI100852 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI146284 米国
Wellcome Trust208361/Z/17/Z 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/S009213/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/P01948X/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/R002517/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/S003339/1 英国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilEP/R029407/1 英国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilEP/P020232/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/M01116X/1 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/N002679/1 英国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Structural basis of lipopolysaccharide maturation by the O-antigen ligase.
著者: Khuram U Ashraf / Rie Nygaard / Owen N Vickery / Satchal K Erramilli / Carmen M Herrera / Thomas H McConville / Vasileios I Petrou / Sabrina I Giacometti / Meagan Belcher Dufrisne / Kamil ...著者: Khuram U Ashraf / Rie Nygaard / Owen N Vickery / Satchal K Erramilli / Carmen M Herrera / Thomas H McConville / Vasileios I Petrou / Sabrina I Giacometti / Meagan Belcher Dufrisne / Kamil Nosol / Allen P Zinkle / Chris L B Graham / Michael Loukeris / Brian Kloss / Karolina Skorupinska-Tudek / Ewa Swiezewska / David I Roper / Oliver B Clarke / Anne-Catrin Uhlemann / Anthony A Kossiakoff / M Stephen Trent / Phillip J Stansfeld / Filippo Mancia /
要旨: The outer membrane of Gram-negative bacteria has an external leaflet that is largely composed of lipopolysaccharide, which provides a selective permeation barrier, particularly against antimicrobials. ...The outer membrane of Gram-negative bacteria has an external leaflet that is largely composed of lipopolysaccharide, which provides a selective permeation barrier, particularly against antimicrobials. The final and crucial step in the biosynthesis of lipopolysaccharide is the addition of a species-dependent O-antigen to the lipid A core oligosaccharide, which is catalysed by the O-antigen ligase WaaL. Here we present structures of WaaL from Cupriavidus metallidurans, both in the apo state and in complex with its lipid carrier undecaprenyl pyrophosphate, determined by single-particle cryo-electron microscopy. The structures reveal that WaaL comprises 12 transmembrane helices and a predominantly α-helical periplasmic region, which we show contains many of the conserved residues that are required for catalysis. We observe a conserved fold within the GT-C family of glycosyltransferases and hypothesize that they have a common mechanism for shuttling the undecaprenyl-based carrier to and from the active site. The structures, combined with genetic, biochemical, bioinformatics and molecular dynamics simulation experiments, offer molecular details on how the ligands come in apposition, and allows us to propose a mechanistic model for catalysis. Together, our work provides a structural basis for lipopolysaccharide maturation in a member of the GT-C superfamily of glycosyltransferases.
履歴
登録2022年1月25日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年4月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年4月20日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed ..._citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22022年4月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32024年11月13日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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
B: Putative cell surface polysaccharide polymerase/ligase
H: Fab Heavy (H) Chain
L: Fab Light (L) Chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)93,3254
ポリマ－93,0113
非ポリマー3141
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, As well as Gel filtration and SDS-page
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 Putative cell surface polysaccharide polymerase/ligase / CmWaaL


分子量: 44536.754 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Cupriavidus metallidurans (バクテリア)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q1LJU1
#2: 抗体 Fab Heavy (H) Chain


分子量: 25077.119 Da / 分子数: 1 / 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 Fab Light (L) Chain


分子量: 23396.951 Da / 分子数: 1 / 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)
#4: 化合物 ChemComp-GPP / GERANYL DIPHOSPHATE / ゲラニル二りん酸


分子量: 314.209 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H20O7P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: Ligand Bound CmWaaL with Fab fragment bound / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: MULTIPLE SOURCES
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHepes1
2150 mMSodium ChlorideNaCl1
試料濃度: 1 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: GOLD / 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: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
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: 70 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: 2378

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19_4092: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
4cryoSPARC2.8CTF補正
7Cootモデルフィッティング
12cryoSPARC2.8３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
CTF補正詳細: Patch CTF / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.23 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 39844 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0024889
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.5536652
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.009689
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04763
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.004827

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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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