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- EMDB-13428: Pfu sArlG (PF0333, N-d31-ArlG) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13428
タイトルPfu sArlG (PF0333, N-d31-ArlG)
マップデータPyrococcus furiosus sArlG Refinement Map
試料
  • 複合体: Homo-oligomeric helical filament of archaellum stator component Pfu sArlG
    • タンパク質・ペプチド: Pyrococcus furiosus sArlG
生物種Pyrococcus furiosus (古細菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.1 Å
データ登録者Umrekar TR / Winterborn YB / Sivabalasarma S / Brantl J / Albers SV / Beeby M
資金援助European Union, 1件
OrganizationGrant number国
European Commission686647European Union
引用ジャーナル: Front Microbiol / 年: 2021
タイトル: Evolution of Archaellum Rotation Involved Invention of a Stator Complex by Duplicating and Modifying a Core Component.
著者: Trishant R Umrekar / Yvonne B Winterborn / Shamphavi Sivabalasarma / Julian Brantl / Sonja-Verena Albers / Morgan Beeby /
要旨: Novelty in biology can arise from opportunistic repurposing of nascent characteristics of existing features. Understanding how this process happens at the molecular scale, however, suffers from a ...Novelty in biology can arise from opportunistic repurposing of nascent characteristics of existing features. Understanding how this process happens at the molecular scale, however, suffers from a lack of case studies. The evolutionary emergence of rotary motors is a particularly clear example of evolution of a new function. The simplest of rotary motors is the archaellum, a molecular motor that spins a helical propeller for archaeal motility analogous to the bacterial flagellum. Curiously, emergence of archaellar rotation may have pivoted on the simple duplication and repurposing of a pre-existing component to produce a stator complex that anchors to the cell superstructure to enable productive rotation of the rotor component. This putative stator complex is composed of ArlF and ArlG, gene duplications of the filament component ArlB, providing an opportunity to study how gene duplication and neofunctionalization contributed to the radical innovation of rotary function. Toward understanding how this happened, we used electron cryomicroscopy to determine the structure of isolated ArlG filaments, the major component of the stator complex. Using a hybrid modeling approach incorporating structure prediction and validation, we show that ArlG filaments are open helices distinct to the closed helical filaments of ArlB. Curiously, further analysis reveals that ArlG retains a subset of the inter-protomer interactions of homologous ArlB, resulting in a superficially different assembly that nevertheless reflects the common ancestry of the two structures. This relatively simple mechanism to change quaternary structure was likely associated with the evolutionary neofunctionalization of the archaellar stator complex, and we speculate that the relative deformable elasticity of an open helix may facilitate elastic energy storage during the transmission of the discrete bursts of energy released by ATP hydrolysis to continuous archaellar rotation, allowing the inherent properties of a duplicated ArlB to be co-opted to fulfill a new role. Furthermore, agreement of diverse experimental evidence in our work supports recent claims to the power of new structure prediction techniques.
履歴
登録2021年8月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年9月1日-
マップ公開2021年9月1日-
更新2022年2月2日-
現状2022年2月2日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.48
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.48
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_13428.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_13428.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 12.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Pyrococcus furiosus sArlG Refinement Map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.7 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.48 / ムービー #1: 0.48
最小 - 最大-0.36032236 - 1.945895
平均 (標準偏差)0.007573213 (±0.09668549)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ150150150
Spacing150150150
セルA=B=C: 255.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.71.71.7
M x/y/z150150150
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z255.000255.000255.000
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS150150150
D min/max/mean-0.3601.9460.008

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_13428_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Pyrococcus furiosus sArlG half map A

ファイルemd_13428_half_map_1.map
注釈Pyrococcus furiosus sArlG half map A
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Pyrococcus furiosus sArlG half map B

ファイルemd_13428_half_map_2.map
注釈Pyrococcus furiosus sArlG half map B
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Homo-oligomeric helical filament of archaellum stator component P...

全体名称: Homo-oligomeric helical filament of archaellum stator component Pfu sArlG
要素
  • 複合体: Homo-oligomeric helical filament of archaellum stator component Pfu sArlG
    • タンパク質・ペプチド: Pyrococcus furiosus sArlG

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超分子 #1: Homo-oligomeric helical filament of archaellum stator component P...

超分子名称: Homo-oligomeric helical filament of archaellum stator component Pfu sArlG
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Pyrococcus furiosus (古細菌)
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
組換プラスミド: pSVA4014
分子量理論値: 142.4235 KDa

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分子 #1: Pyrococcus furiosus sArlG

分子名称: Pyrococcus furiosus sArlG / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: DEXTRO
由来(天然)生物種: Pyrococcus furiosus (古細菌)
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列:
TDIANGMKDR GKLLANQLRV EFAIINDPQS VRVTGTGPYT YTFYIKNIGK ETIPFTSSSV QVFIDGNLIP PSNLTFKDVN GNQITSLKPY EVGVLEVTLG NPLDTTTTHR IVVVLENGKK RSLVFRVKS

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
50.0 mMTris-HCLtris hydrochloride

詳細: Solutions were filtered and chilled before use in column chromatography.
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 平均露光時間: 40.0 sec. / 平均電子線量: 34.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.9 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 96000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア: (名称: cryoSPARC (ver. 3.2), CTFFIND (ver. 4))
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 9.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2) / 使用した粒子像数: 40178
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.1)
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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