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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18641
タイトルCryo-EM structure of the glucose-specific PTS transporter IICB from E. coli in the inward-open state
マップデータDeepEMhancer map
試料
  • 複合体: Homo-dimeric complex
    • タンパク質・ペプチド: PTS system glucose-specific EIICB component
  • リガンド: beta-D-glucopyranose
キーワードglucose transport protein / membrane protein / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


protein-phosphocysteine-glucose phosphotransferase system transporter activity / protein-Npi-phosphohistidine-D-glucose phosphotransferase / protein-N(PI)-phosphohistidine-sugar phosphotransferase activity / D-glucose import across plasma membrane / D-glucose transmembrane transporter activity / D-glucose transmembrane transport / phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / transmembrane transporter complex / kinase activity / regulation of DNA-templated transcription ...protein-phosphocysteine-glucose phosphotransferase system transporter activity / protein-Npi-phosphohistidine-D-glucose phosphotransferase / protein-N(PI)-phosphohistidine-sugar phosphotransferase activity / D-glucose import across plasma membrane / D-glucose transmembrane transporter activity / D-glucose transmembrane transport / phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / transmembrane transporter complex / kinase activity / regulation of DNA-templated transcription / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Phosphotransferase system, maltose/glucose-specific subfamily IIC component / PTS system glucose-specific IIBC component / : / Phosphotransferase system, IIB component, type 1 / Phosphotransferase system, EIIC component, type 1 / Phosphotransferase system EIIB, cysteine phosphorylation site / Glucose permease domain IIB / phosphotransferase system, EIIB / PTS EIIB domains cysteine phosphorylation site signature. / PTS_EIIB type-1 domain profile. ...Phosphotransferase system, maltose/glucose-specific subfamily IIC component / PTS system glucose-specific IIBC component / : / Phosphotransferase system, IIB component, type 1 / Phosphotransferase system, EIIC component, type 1 / Phosphotransferase system EIIB, cysteine phosphorylation site / Glucose permease domain IIB / phosphotransferase system, EIIB / PTS EIIB domains cysteine phosphorylation site signature. / PTS_EIIB type-1 domain profile. / PTS_EIIC type-1 domain profile. / Phosphotransferase system, EIIC / Phosphotransferase system, EIIC
類似検索 - ドメイン・相同性
PTS system glucose-specific EIICB component
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.89 Å
データ登録者Roth P / Fotiadis D / Jeckelmann J-M
資金援助 スイス, 1件
OrganizationGrant number国
Swiss National Science Foundation184980 スイス
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structure and mechanism of a phosphotransferase system glucose transporter.
著者: Patrick Roth / Jean-Marc Jeckelmann / Inken Fender / Zöhre Ucurum / Thomas Lemmin / Dimitrios Fotiadis /
要旨: Glucose is the primary source of energy for many organisms and is efficiently taken up by bacteria through a dedicated transport system that exhibits high specificity. In Escherichia coli, the ...Glucose is the primary source of energy for many organisms and is efficiently taken up by bacteria through a dedicated transport system that exhibits high specificity. In Escherichia coli, the glucose-specific transporter IICB serves as the major glucose transporter and functions as a component of the phosphoenolpyruvate-dependent phosphotransferase system. Here, we report cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of the glucose-bound IICB protein. The dimeric transporter embedded in lipid nanodiscs was captured in the occluded, inward- and occluded, outward-facing conformations. Together with biochemical and biophysical analyses, and molecular dynamics (MD) simulations, we provide insights into the molecular basis and dynamics for substrate recognition and binding, including the gates regulating the binding sites and their accessibility. By combination of these findings, we present a mechanism for glucose transport across the plasma membrane. Overall, this work provides molecular insights into the structure, dynamics, and mechanism of the IICB transporter in a native-like lipid environment.
履歴
登録2023年10月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年9月25日-
マップ公開2024年9月25日-
更新2025年1月22日-
現状2025年1月22日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_18641.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_18641.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈DeepEMhancer map
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.97 Å/pix.
x 256 pix.
= 247.68 Å		0.97 Å/pix.
x 256 pix.
= 247.68 Å		0.97 Å/pix.
x 256 pix.
= 247.68 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.9675 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.04
最小 - 最大-0.025452605 - 1.9586208
平均 (標準偏差)0.0009109649 (±0.019007852)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 247.68 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_18641_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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試料の構成要素

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全体 : Homo-dimeric complex

全体名称: Homo-dimeric complex
要素
  • 複合体: Homo-dimeric complex
    • タンパク質・ペプチド: PTS system glucose-specific EIICB component
  • リガンド: beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Homo-dimeric complex

超分子名称: Homo-dimeric complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: PTS system glucose-specific EIICB component

分子名称: PTS system glucose-specific EIICB component / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 53.44118 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MFKNAFANLQ KVGKSLMLPV SVLPIAGILL GVGSANFSWL PAVVSHVMAE AGGSVFANMP LIFAIGVALG FTNNDGVSAL AAVVAYGIM VKTMAVVAPL VLHLPAEEIA SKHLADTGVL GGIISGAIAA YMFNRFYRIK LPEYLGFFAG KRFVPIISGL A AIFTGVVL ...文字列:
MFKNAFANLQ KVGKSLMLPV SVLPIAGILL GVGSANFSWL PAVVSHVMAE AGGSVFANMP LIFAIGVALG FTNNDGVSAL AAVVAYGIM VKTMAVVAPL VLHLPAEEIA SKHLADTGVL GGIISGAIAA YMFNRFYRIK LPEYLGFFAG KRFVPIISGL A AIFTGVVL SFIWPPIGSA IQTFSQWAAY QNPVVAFGIY GFIERCLVPF GLHHIWNVPF QMQIGEYTNA AGQVFHGDIP RY MAGDPTA GKLSGGFLFK MYGLPAAAIA IWHSAKPENR AKVGGIMISA ALTSFLTGIT EPIEFSFMFV APILYIIHAI LAG LAFPIC ILLGMRDGTS FSHGLIDFIV LSGNSSKLWL FPIVGIGYAI VYYTIFRVLI KALDLKTPGR EDATEDAKAT GTSE MAPAL VAAFGGKENI TNLDACITRL RVSVADVSKV DQAGLKKLGA AGVVVAGSGV QAIFGTKSDN LKTEMDEYIR NHLEL EVLF QGPVDHHHHH HHHHH

UniProtKB: PTS system glucose-specific EIICB component

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分子 #2: beta-D-glucopyranose

分子名称: beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: BGC
分子量理論値: 180.156 Da
Chemical component information

ChemComp-BGC:
beta-D-glucopyranose / β-D-グルコピラノ-ス

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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particle

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試料調製

濃度1 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称
20.0 mMHEPES-NaOH
100.0 mMNaCl
5.0 mMD-glucose
0.1 %Glycerol
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系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
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 12348 / 平均露光時間: 1.232 sec. / 平均電子線量: 60.4 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）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 130000
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

粒子像選択選択した数: 4474138
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.89 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2.0) / 使用した粒子像数: 277174
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: OTHER
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6-f1


Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-8qst:
Cryo-EM structure of the glucose-specific PTS transporter IICB from E. coli in the inward- and outward-facing conformation

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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)

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  • 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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