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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8dna | ||||||
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タイトル | Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in a closed state at pH 3.0 | ||||||
要素 | 29 kDa antigen cfp29 | ||||||
キーワード | VIRUS LIKE PARTICLE / Encapsulin | ||||||
機能・相同性 | Type 1 encapsulin shell protein / : / Encapsulating protein for peroxidase / encapsulin nanocompartment / 29 kDa antigen cfp29 機能・相同性情報 | ||||||
生物種 | Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (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: 2.77 Å | ||||||
データ登録者 | Jones, J.A. / Andreas, M.P. / Giessen, T.W. | ||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Biomacromolecules / 年: 2023 タイトル: Exploring the Extreme Acid Tolerance of a Dynamic Protein Nanocage. 著者: Jesse A Jones / Michael P Andreas / Tobias W Giessen / 要旨: Encapsulins are microbial protein nanocages capable of efficient self-assembly and cargo enzyme encapsulation. Due to their favorable properties, including high thermostability, protease resistance, ...Encapsulins are microbial protein nanocages capable of efficient self-assembly and cargo enzyme encapsulation. Due to their favorable properties, including high thermostability, protease resistance, and robust heterologous expression, encapsulins have become popular bioengineering tools for applications in medicine, catalysis, and nanotechnology. Resistance against physicochemical extremes like high temperature and low pH is a highly desirable feature for many biotechnological applications. However, no systematic search for acid-stable encapsulins has been carried out, while the influence of pH on encapsulin shells has so far not been thoroughly explored. Here, we report on a newly identified encapsulin nanocage from the acid-tolerant bacterium . Using transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and proteolytic assays, we demonstrate its extreme acid tolerance and resilience against proteases. We structurally characterize the novel nanocage using cryo-electron microscopy, revealing a dynamic five-fold pore that displays distinct "closed" and "open" states at neutral pH but only a singular "closed" state under strongly acidic conditions. Further, the "open" state exhibits the largest pore in an encapsulin shell reported to date. Non-native protein encapsulation capabilities are demonstrated, and the influence of external pH on internalized cargo is explored. Our results expand the biotechnological application range of encapsulin nanocages toward potential uses under strongly acidic conditions and highlight pH-responsive encapsulin pore dynamics. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 8dna.cif.gz | 57.7 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8dna.ent.gz | 40.9 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8dna.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
文書・要旨 | 8dna_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8dna_full_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8dna_validation.xml.gz | 29.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8dna_validation.cif.gz | 39.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/dn/8dna ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/dn/8dna | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 27560MC 8dn9C 8dnlC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
| x 60
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| x 5
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| x 6
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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)) |
-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 28522.725 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (バクテリア) 株: ATCC 4875 / DSM 20272 / JCM 6432 / NBRC 12425 / NCIMB 8070 / 4 遺伝子: PACID_10050 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / 参照: UniProt: K7RV67 |
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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: Acidipropionibacterium acidipropionici encapsulin in a closed state at pH 3.0 タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT | |||||||||||||||
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分子量 | 値: 1.71 MDa / 実験値: YES | |||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Acidipropionibacterium acidipropionici ATCC 4875 (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: 3 | |||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | |||||||||||||||
試料支持 | 詳細: The grid was glow discharged for 60 seconds at 5 mA. グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil 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: 295 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TALOS ARCTICA |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 45000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 1800 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN |
撮影 | 平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 43 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: 1357 |
画像スキャン | 横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 40 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: I (正20面体型対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.77 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 47164 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 28.55 / プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient 詳細: A starting model was created using RosettaFold. The starting model was placed in the map manually using UCSF Chimera. The model was then further refined using Coot and Phenix Real Space Refine. |