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- PDB-9ots: Cryo-EM structure of the T9SS PORkN ring complex of P. Gingivalis -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ots
タイトルCryo-EM structure of the T9SS PORkN ring complex of P. Gingivalis
要素
  • Por secretion system protein porK/gldK
  • Por secretion system protein porN/gldN
キーワードMEMBRANE PROTEIN / T9SS / Type IX SECRETION SYSTEM / PORKN RING COMPLEX / PORPHYROMONAS GINGIVALIS / PROTEIN TRANSPORT
機能・相同性
機能・相同性情報


formylglycine-generating oxidase activity
類似検索 - 分子機能
Gliding motility associated protein GldN / Gliding motility associated protein GldN / : / Sulfatase-modifying factor enzyme / Sulfatase-modifying factor enzyme 1-like domain / Sulfatase-modifying factor enzyme superfamily / C-type lectin fold / Prokaryotic membrane lipoprotein lipid attachment site profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Por secretion system protein porN/gldN / Por secretion system protein porK/gldK
類似検索 - 構成要素
生物種Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 (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: 3.2 Å
データ登録者Liu, X. / Song, L. / Zheng, L. / Hu, B.
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) 米国
引用ジャーナル: mBio / 年: 2025
タイトル: Structure of the T9SS PorKN ring complex reveals conformational plasticity based on the repurposed FGE fold.
著者: Xiangan Liu / John D Perpich / Liqiang Song / Christian Cambillau / Thierry Doan / Lei Zheng / Richard J Lamont / Eric Cascales / Bo Hu /
要旨: The type IX secretion system (T9SS) is a protein secretion machinery unique to the Bacteroidetes-Chlorobi-Fibrobacteres superphylum, which plays crucial roles in bacterial pathogenesis and gliding ...The type IX secretion system (T9SS) is a protein secretion machinery unique to the Bacteroidetes-Chlorobi-Fibrobacteres superphylum, which plays crucial roles in bacterial pathogenesis and gliding motility. It is composed of >15 proteins, including the proton-motive force-dependent PorLM motor, the PorKN ring anchored to the outer membrane, and the Sov translocon. Here, we present the cryo-electron microscopy (EM) structure of the PorKN ring complex from at 3.2 Å resolution. Our structural analysis reveals that PorK contains a repurposed formylglycine-generating enzyme-like fold, which serves as a structural hub for complex assembly rather than enzymatic activity. The complex exhibits a 33-fold symmetry with PorK and PorN assembling two tightly packed and wedged subrings. The structure reveals previously uncharacterized N- and C-terminal helices in PorN that are crucial for PorK binding and complex stability. By combining our high-resolution structure with cryo-electron tomography data, we propose a mechanism whereby PorKN undergoes conformational changes during substrate transport, transitioning between 50° and 90° states relative to the membrane plane. Finally, structural predictions coupled to site-directed disulfide cross-linking identified contacts between PorM and the PorKN ring. Collectively, these findings provide crucial insights into the molecular architecture and dynamic behavior of the T9SS machinery, advancing our understanding of bacterial protein secretion mechanisms.IMPORTANCEThe bacterial type IX secretion system (T9SS) is essential for processes such as gliding motility and secretion of virulence factors. In , a major periodontal pathogen, the T9SS transports over 30 virulence-associated proteins, making it central to disease development. The T9SS core is composed of PorLM motors that are thought to energize the PorKN outer membrane-associated ring. However, the molecular architecture of the PorKN ring has remained unresolved. Here, we present its atomic-resolution cryo-EM structure, revealing a formylglycine-generating enzyme-like fold in PorK that mediates PorK-PorN interactions through specific insertion motifs. Our results show that the ring exhibits intrinsic structural plasticity, including dynamic flexibility and variable stoichiometry. AlphaFold models and disulfide cross-linking experiments further provide information on how PorLM motors are connected to the PorKN ring. These insights redefine our understanding of the T9SS mechanism of action and offer a structural framework for the development of targeted antimicrobial strategies.
履歴
登録2025年5月27日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年8月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年8月6日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年8月6日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年8月6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8月6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8月6日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年8月6日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年8月6日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年8月20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.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22025年9月24日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin / Item: _citation.journal_volume / _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: Por secretion system protein porK/gldK
B: Por secretion system protein porK/gldK
C: Por secretion system protein porK/gldK
D: Por secretion system protein porN/gldN
E: Por secretion system protein porN/gldN
F: Por secretion system protein porN/gldN


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)292,4966
ポリマ－292,4966
非ポリマー00
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 Por secretion system protein porK/gldK


分子量: 55979.594 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 (バクテリア)
株: ATCC 33277 / 参照: UniProt: B2RLF0
#2: タンパク質 Por secretion system protein porN/gldN


分子量: 41519.016 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 (バクテリア)
株: ATCC 33277 / 参照: UniProt: B2RLE7
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: T9SS PorKN ring complex / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / 由来: NATURAL
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 (バクテリア)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: 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: TFS 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）: 5000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
4cryoSPARCCTF補正
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11cryoSPARC最終オイラー角割当
12cryoSPARC分類
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 2500000 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 3.2 Å

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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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