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- PDB-8u51: Klebsiella pneumoniae SUMO-loaded encapsulin shell -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8u51
タイトルKlebsiella pneumoniae SUMO-loaded encapsulin shell
要素
  • Klebsiella pneumoniae family 1 encapsulin shell
  • SUMO-targeting peptide fusion protein
キーワードVIRUS LIKE PARTICLE / Encapsulin / nanocompartment / SUMO / targeting peptide
生物種Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)
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: 2.41 Å
データ登録者Andreas, M.P. / Jones, J.A. / Giessen, T.W.
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)5R35GM133325-04 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural basis for peroxidase encapsulation inside the encapsulin from the Gram-negative pathogen Klebsiella pneumoniae.
著者: Jesse A Jones / Michael P Andreas / Tobias W Giessen /
要旨: Encapsulins are self-assembling protein nanocompartments capable of selectively encapsulating dedicated cargo proteins, including enzymes involved in iron storage, sulfur metabolism, and stress ...Encapsulins are self-assembling protein nanocompartments capable of selectively encapsulating dedicated cargo proteins, including enzymes involved in iron storage, sulfur metabolism, and stress resistance. They represent a unique compartmentalization strategy used by many pathogens to facilitate specialized metabolic capabilities. Encapsulation is mediated by specific cargo protein motifs known as targeting peptides (TPs), though the structural basis for encapsulation of the largest encapsulin cargo class, dye-decolorizing peroxidases (DyPs), is currently unknown. Here, we characterize a DyP-containing encapsulin from the enterobacterial pathogen Klebsiella pneumoniae. By combining cryo-electron microscopy with TP and TP-binding site mutagenesis, we elucidate the molecular basis for cargo encapsulation. TP binding is mediated by cooperative hydrophobic and ionic interactions as well as shape complementarity. Our results expand the molecular understanding of enzyme encapsulation inside protein nanocompartments and lay the foundation for rationally modulating encapsulin cargo loading for biomedical and biotechnological applications.
履歴
登録2023年9月11日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年4月24日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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: Klebsiella pneumoniae family 1 encapsulin shell
B: SUMO-targeting peptide fusion protein


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)29,8172
ポリマ－29,8172
非ポリマー00
水00
1
A: Klebsiella pneumoniae family 1 encapsulin shell
B: SUMO-targeting peptide fusion protein
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,789,034120
ポリマ－1,789,034120
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 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: Klebsiella pneumoniae family 1 encapsulin shell
B: SUMO-targeting peptide fusion protein
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 149 kDa, 10 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)149,08610
ポリマ－149,08610
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
4
A: Klebsiella pneumoniae family 1 encapsulin shell
B: SUMO-targeting peptide fusion protein
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 179 kDa, 12 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)178,90312
ポリマ－178,90312
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 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))

-
要素

#1: タンパク質 Klebsiella pneumoniae family 1 encapsulin shell


分子量: 28841.129 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌) / 遺伝子: GBV82_RS22365 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
#2: タンパク質・ペプチド SUMO-targeting peptide fusion protein


分子量: 976.108 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌) / 遺伝子: GBV82_RS22370 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来詳細
1Klebsiella pneumoniae SUMO-loaded encapsulin shellCOMPLEXall0RECOMBINANT
2Klebsiella pneumoniae family 1 encapsulin shellCOMPLEX#11RECOMBINANT
3SUMO-targeting peptide fusion proteinCOMPLEX#22RECOMBINANTSUMO domain tagged with DyP targeting peptide
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)573
32Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)573
43Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)573
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
32Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
43Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: 20 mM Tris pH 7.5, 150 mM NaCl
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mmTrisC4H12NO31
2150 mmSodium chlorideNaCl1
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: 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: 295.15 K / 詳細: Blot force: 20 Blot time: 4 seconds

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
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）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 4 sec. / 電子線照射量: 39.58 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: 1654
画像スキャン横: 3710 / 縦: 3838 / 動画フレーム数/画像: 20

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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詳細
1cryoSPARC4.2.1粒子像選択Template Picker
2Leginon画像取得
4cryoSPARC4.2.1CTF補正Patch CTF Estimation
7UCSF ChimeraX1.2.5モデルフィッティング
8Coot0.9.8モデルフィッティング
10cryoSPARC4.2.1初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.2.1最終オイラー角割当
13cryoSPARC4.2.1３次元再構成Homogenous refinement
14PHENIX1.20.1-4487-000モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 115682
対称性点対称性: I (正20面体型対称)
3次元再構成解像度: 2.41 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 101111 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 93.8 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient
詳細: Initial fitting was performed using ChimeraX v1.2.5. The model was then manually refined using Coot v9.8.1 followed by real-space refinement using Phenix v1.20.1-4487-000.

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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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