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- PDB-9asc: Cryo-EM Structure of the Glycosyltransferase ArnC from Salmonella... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9asc
タイトルCryo-EM Structure of the Glycosyltransferase ArnC from Salmonella enterica in the UDP-bound State Determined on Talos Arctica microscope
要素Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
キーワードTRANSFERASE / Glycosyltransferase / undecaprenyl phosphate / aminoarabinose / polymyxin resistance / GT-A
機能・相同性
機能・相同性情報


undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase / undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase activity / 4-amino-4-deoxy-alpha-L-arabinopyranosyl undecaprenyl phosphate biosynthetic process / phosphotransferase activity, for other substituted phosphate groups / lipopolysaccharide biosynthetic process / lipid A biosynthetic process / response to antibiotic / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase / : / Glycosyltransferase 2-like / Glycosyl transferase family 2 / Nucleotide-diphospho-sugar transferases
類似検索 - ドメイン・相同性
: / URIDINE-5'-DIPHOSPHATE / Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
類似検索 - 構成要素
生物種Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
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: 2.96 Å
データ登録者Ashraf, K.U. / Punetha, A. / Petrou, V.I.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R00GM123228 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM150831 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: Structural basis of undecaprenyl phosphate glycosylation leading to polymyxin resistance in Gram-negative bacteria.
著者: Khuram U Ashraf / Mariana Bunoro-Batista / T Bertie Ansell / Ankita Punetha / Stephannie Rosario-Garrido / Emre Firlar / Jason T Kaelber / Phillip J Stansfeld / Vasileios I Petrou /
要旨: In Gram-negative bacteria, the enzymatic modification of Lipid A with aminoarabinose (L-Ara4N) leads to resistance against polymyxin antibiotics and cationic antimicrobial peptides. ArnC, an integral ...In Gram-negative bacteria, the enzymatic modification of Lipid A with aminoarabinose (L-Ara4N) leads to resistance against polymyxin antibiotics and cationic antimicrobial peptides. ArnC, an integral membrane glycosyltransferase, attaches a formylated form of aminoarabinose to the lipid undecaprenyl phosphate, enabling its association with the bacterial inner membrane. Here, we present cryo-electron microscopy structures of ArnC from in and nucleotide-bound conformations. These structures reveal a conformational transition that takes place upon binding of the partial donor substrate. Using coarse-grained and atomistic simulations, we provide insights into substrate coordination before and during catalysis, and we propose a catalytic mechanism that may operate on all similar metal-dependent polyprenyl phosphate glycosyltransferases. The reported structures provide a new target for drug design aiming to combat polymyxin resistance.
履歴
登録2024年2月24日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年2月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月5日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月5日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02025年2月5日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月5日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月5日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月5日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年2月12日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update
改定 1.22025年3月5日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.12025年3月5日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / em_admin / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _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
A: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
B: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
C: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
D: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)164,73912
ポリマ－162,9024
非ポリマー1,8368
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質
Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase / Polymyxin resistance protein PmrF / Undecaprenyl-phosphate Ara4FN transferase / Ara4FN transferase


分子量: 40725.539 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
遺伝子: arnC, pbgP2, pmrF, STM2298 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: O52324, undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
#2: 化合物
ChemComp-UDP / URIDINE-5'-DIPHOSPHATE


タイプ: RNA linking / 分子量: 404.161 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C9H14N2O12P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: UDP*YM
#3: 化合物
ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn / 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 modificationN

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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: Salmonella enterica ArnC in MSP1E3D1 nanodisc bound to UDP and Mn2+
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.1627 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPESC8H18N2O4S1
2150 mMSodium chlorideNaCl1
31 mMManganese chlorideMnCl21
42 mMUridine 5-diphosphate disodiumC9H12N2Na2O12P21
試料濃度: 1.5 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 / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / 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: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K
詳細: 3 microliters of ArnC incorporated into nanodiscs was applied to a glow-discharged UltraAuFoil (1.2/1.3) 300 mesh grids (Quantifoil), blotted with filter paper for 3.5 s, and flash-frozen by ...詳細: 3 microliters of ArnC incorporated into nanodiscs was applied to a glow-discharged UltraAuFoil (1.2/1.3) 300 mesh grids (Quantifoil), blotted with filter paper for 3.5 s, and flash-frozen by plunging in liquid ethane cooled with liquid nitrogen. Grids were stored in liquid nitrogen.

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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）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / 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: 5.3 sec. / 電子線照射量: 39.88 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: 7925
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 53 / 利用したフレーム数/画像: 1-53

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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
1cryoSPARC3.32粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARC3.32CTF補正
7Coot0.9.8.1モデルフィッティング
9PHENIX1.20.1-4487モデル精密化
10cryoSPARC3.3.2初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.3.2最終オイラー角割当
12cryoSPARC3.3.2分類
13cryoSPARC3.3.2３次元再構成
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: 2382682
対称性点対称性: C4 (4回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 261104 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
原子モデル構築Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00310256
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.44213912
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.0973764
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0391616
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041760

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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)

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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