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- PDB-8t60: CryoEM structure of an inward-facing MelBSt at a Na(+)-bound and ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8t60
タイトルCryoEM structure of an inward-facing MelBSt at a Na(+)-bound and sugar low-affinity conformation
要素
  • Melibiose permease
  • NabFab_H Chain
  • NabFab_L Chain
  • Nb725_4
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Sugar transporter / Cation-coupled symporter / Na(+) binding / Protein conformation / Nanobodies / NabFab / CryoEM / Membrane proteins / protein-protein interaction
機能・相同性
機能・相同性情報


: / symporter activity / sodium ion transport / carbohydrate transport / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium:galactoside symporter / Sodium:galactoside symporter, conserved site / Sodium:galactoside symporter family signature. / MFS/sugar transport protein / Lactose permease-like / MFS transporter superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Melibiose permease
類似検索 - 構成要素
生物種Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium (サルモネラ菌)
synthetic construct (人工物)
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: 3.29 Å
データ登録者Guan, 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)R01GM122759 米国
引用
ジャーナル: Elife / 年: 2024
タイトル: Mobile barrier mechanisms for Na-coupled symport in an MFS sugar transporter.
著者: Parameswaran Hariharan / Yuqi Shi / Satoshi Katsube / Katleen Willibal / Nathan D Burrows / Patrick Mitchell / Amirhossein Bakhtiiari / Samantha Stanfield / Els Pardon / H Ronald Kaback / ...著者: Parameswaran Hariharan / Yuqi Shi / Satoshi Katsube / Katleen Willibal / Nathan D Burrows / Patrick Mitchell / Amirhossein Bakhtiiari / Samantha Stanfield / Els Pardon / H Ronald Kaback / Ruibin Liang / Jan Steyaert / Rosa Viner / Lan Guan /
要旨: While many 3D structures of cation-coupled transporters have been determined, the mechanistic details governing the obligatory coupling and functional regulations still remain elusive. The bacterial ...While many 3D structures of cation-coupled transporters have been determined, the mechanistic details governing the obligatory coupling and functional regulations still remain elusive. The bacterial melibiose transporter (MelB) is a prototype of major facilitator superfamily transporters. With a conformation-selective nanobody, we determined a low-sugar affinity inward-facing Na-bound cryoEM structure. The available outward-facing sugar-bound structures showed that the N- and C-terminal residues of the inner barrier contribute to the sugar selectivity. The inward-open conformation shows that the sugar selectivity pocket is also broken when the inner barrier is broken. Isothermal titration calorimetry measurements revealed that this inward-facing conformation trapped by this nanobody exhibited a greatly decreased sugar-binding affinity, suggesting the mechanisms for substrate intracellular release and accumulation. While the inner/outer barrier shift directly regulates the sugar-binding affinity, it has little or no effect on the cation binding, which is supported by molecular dynamics simulations. Furthermore, the hydron/deuterium exchange mass spectrometry analyses allowed us to identify dynamic regions; some regions are involved in the functionally important inner barrier-specific salt-bridge network, which indicates their critical roles in the barrier switching mechanisms for transport. These complementary results provided structural and dynamic insights into the mobile barrier mechanism for cation-coupled symport.
#1: ジャーナル: Elife / 年: 2024
タイトル: Mobile barrier mechanisms for Na+-coupled symport in an MFS sugar transporter
著者: Hariharan, P. / Shi, Y. / Katsube, S. / Willibal, K. / Burrows, N.D. / Mitchell, P. / Bakhtiiari, A. / Stanfield, S. / Pardon, E. / Kaback, H.R. / Liang, R. / Steyaert, J. / Viner, R. / Gran, L.
履歴
登録2023年6月14日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年2月28日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年3月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author

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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
A: Melibiose permease
B: Nb725_4
H: NabFab_H Chain
L: NabFab_L Chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)117,8885
ポリマ－117,8654
非ポリマー231
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, not applicable, 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 Melibiose permease / Melibiose carrier / Melibiose transporter / Melibiose/cation symporter / Na+ (Li+)/melibiose ...Melibiose carrier / Melibiose transporter / Melibiose/cation symporter / Na+ (Li+)/melibiose symporter / Thiomethylgalactoside permease II


分子量: 54104.438 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium (サルモネラ菌)
株: LT2 / 遺伝子: melB, STM4299 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P30878
#2: 抗体 Nb725_4


分子量: 14817.506 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#3: 抗体 NabFab_H Chain


分子量: 25684.463 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#4: 抗体 NabFab_L Chain


分子量: 23258.783 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#5: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na / 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: MelBSt bound with Nb725_4-NabFab complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.12 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK II / 凍結剤: ETHANE

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm
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: 0.0535 sec. / 電子線照射量: 1.28 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: FEI CETA (4k x 4k) / 実像数: 20778
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum
EM回折 シェル解像度: 3.29→5.5 Å / フーリエ空間範囲: 93.2 % / 多重度: 2.5 / 構造因子数: 244 / 位相残差: 13.5 °
EM回折 統計フーリエ空間範囲: 99 % / 再高解像度: 3.29 Å / 測定した強度の数: 10000 / 構造因子数: 325 / 位相誤差の除外基準: 0 / Rmerge: 10

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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
1cryoSPARCv3粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARCv3CTF補正
7UCSF ChimeraXモデルフィッティング
8PHENIXモデルフィッティング
10PHENIX1.2モデル精密化
13cryoSPARCv4分類
14cryoSPARCcryoSPARC３次元再構成
CTF補正詳細: using cryoSPARC patch CTF estimation / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.29 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 296925 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeChain-IDChain residue rangeInitial refinement model-IDPdb chain residue rangeSource nameタイプ
17L17

7l17

A7L17A2-45412-454PDBexperimental model
2AlphaFoldin silico model
37PHP

7php

H7PHPH2-21432-214PDBexperimental model
47PHP

7php

L7PHPL4-21134-211PDBexperimental model
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: 97.35 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00287690
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.497810474
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03981199
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00281303
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d11.07012655

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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)

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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