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- EMDB-21559: Single particle cryoEM structure of V. cholerae Type IV competenc... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21559
タイトルSingle particle cryoEM structure of V. cholerae Type IV competence pilus secretin PilQ
マップデータType IV competence pilus secretin PilQ Relion PostProcess map (postprocess.mrc)
試料
  • 複合体: Vibrio cholerae Type IV competence pilus secretin PilQ
    • タンパク質・ペプチド: Type IV pilus secretin PilQ family protein
キーワードsecretion system / outer membrane protein / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


protein secretion / cell outer membrane
類似検索 - 分子機能
Type IV pilus secretin PilQ / : / AMIN domain / AMIN domain / GspD/PilQ family / Secretin/TonB, short N-terminal domain / Secretin and TonB N terminus short domain / Bacterial type II secretion system protein D signature. / Type II secretion system protein GspD, conserved site / NolW-like ...Type IV pilus secretin PilQ / : / AMIN domain / AMIN domain / GspD/PilQ family / Secretin/TonB, short N-terminal domain / Secretin and TonB N terminus short domain / Bacterial type II secretion system protein D signature. / Type II secretion system protein GspD, conserved site / NolW-like / NolW-like superfamily / Bacterial type II/III secretion system short domain / Type II/III secretion system / Bacterial type II and III secretion system protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Type IV pilus secretin PilQ family protein / Fimbrial assembly protein
類似検索 - 構成要素
生物種Vibrio cholerae (コレラ菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Weaver SJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM128674 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2020
タイトル: CryoEM structure of the type IVa pilus secretin required for natural competence in Vibrio cholerae.
著者: Sara J Weaver / Davi R Ortega / Matthew H Sazinsky / Triana N Dalia / Ankur B Dalia / Grant J Jensen /
要旨: Natural transformation is the process by which bacteria take up genetic material from their environment and integrate it into their genome by homologous recombination. It represents one mode of ...Natural transformation is the process by which bacteria take up genetic material from their environment and integrate it into their genome by homologous recombination. It represents one mode of horizontal gene transfer and contributes to the spread of traits like antibiotic resistance. In Vibrio cholerae, a type IVa pilus (T4aP) is thought to facilitate natural transformation by extending from the cell surface, binding to exogenous DNA, and retracting to thread this DNA through the outer membrane secretin, PilQ. Here, we use a functional tagged allele of VcPilQ purified from native V. cholerae cells to determine the cryoEM structure of the VcPilQ secretin in amphipol to ~2.7 Å. We use bioinformatics to examine the domain architecture and gene neighborhood of T4aP secretins in Proteobacteria in comparison with VcPilQ. This structure highlights differences in the architecture of the T4aP secretin from the type II and type III secretion system secretins. Based on our cryoEM structure, we design a series of mutants to reversibly regulate VcPilQ gate dynamics. These experiments support the idea of VcPilQ as a potential druggable target and provide insight into the channel that DNA likely traverses to promote the spread of antibiotic resistance via horizontal gene transfer by natural transformation.
履歴
登録2020年3月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年10月14日-
マップ公開2020年10月14日-
更新2024年3月6日-
現状2024年3月6日処理サイト: RCSB / 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: 0.017
  • 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: 0.017
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6w6m
  • 表面レベル: 0.017
  • 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_21559.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_21559.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Type IV competence pilus secretin PilQ Relion PostProcess map (postprocess.mrc)
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.)
1.1 Å/pix.
x 400 pix.
= 441.6 Å		1.1 Å/pix.
x 400 pix.
= 441.6 Å		1.1 Å/pix.
x 400 pix.
= 441.6 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: 1.104 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: 0.017 / ムービー #1: 0.017
最小 - 最大-0.10304258 - 0.21682216
平均 (標準偏差)0.00008279121 (±0.0044978512)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 441.59998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.1041.1041.104
M x/y/z400400400
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z441.600441.600441.600
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ161186271
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS400400400
D min/max/mean-0.1030.2170.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_21559_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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追加マップ: Type IV competence pilus secretin PilQ Relion Refine3D...

ファイルemd_21559_additional_1.map
注釈Type IV competence pilus secretin PilQ Relion Refine3D output map (run_class001.mrc)
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: Type IV competence pilus secretin PilQ Relion Refine3D half map 1

ファイルemd_21559_half_map_1.map
注釈Type IV competence pilus secretin PilQ Relion Refine3D half map 1
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: Type IV competence pilus secretin PilQ Relion Refine3D half map 2

ファイルemd_21559_half_map_2.map
注釈Type IV competence pilus secretin PilQ Relion Refine3D half map 2
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 : Vibrio cholerae Type IV competence pilus secretin PilQ

全体名称: Vibrio cholerae Type IV competence pilus secretin PilQ
要素
  • 複合体: Vibrio cholerae Type IV competence pilus secretin PilQ
    • タンパク質・ペプチド: Type IV pilus secretin PilQ family protein

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超分子 #1: Vibrio cholerae Type IV competence pilus secretin PilQ

超分子名称: Vibrio cholerae Type IV competence pilus secretin PilQ
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌) / 株: TND1751
分子量理論値: 826 KDa

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分子 #1: Type IV pilus secretin PilQ family protein

分子名称: Type IV pilus secretin PilQ family protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 14 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌) / 株: TND1751
分子量理論値: 62.459188 KDa
配列文字列: MRNGLKTYVA QTWLTLWVGL ALCASSTVFS AEFATTNQLE NIDFRVNKEK AAVLIVELAS PSAVVDVQKV QEGLNIELLK TDVADDKLY LLDVKDFSTP VESVEVFRKA PSTQLVVTVD GEFQHDYTLK GKYLEVVISK LKADEKPKPK SVLEKEGKLI S INFQDIPV ...文字列:
MRNGLKTYVA QTWLTLWVGL ALCASSTVFS AEFATTNQLE NIDFRVNKEK AAVLIVELAS PSAVVDVQKV QEGLNIELLK TDVADDKLY LLDVKDFSTP VESVEVFRKA PSTQLVVTVD GEFQHDYTLK GKYLEVVISK LKADEKPKPK SVLEKEGKLI S INFQDIPV RNVLQLIADY NGFNLVVSDS VVGNLTLRLD GVPWQQVLDI ILQVKGLDKR VDGNVILIAP KEELDLREKQ AL EKARLAE ELGDLKSEII KINFAKASDI AAMIGGEGNV NMLSERGSIS IDERTNSLLI RELPDNIAVI REIIESLDIP VKQ VQIEAR IVTVKEGNLE ELGVRWGVMS TNGSHSVGGS IESNLWQKGL LADDEFPVDE FLNVNLASTS ANASSIAFQV AKLG SGTLL DLELSALQNE SKAEIISSPR LITTNKQPAY IEQGTEIPYL ESSSSGASTV AFKKAVLSLK VTPQITPDNR LVLDL SVTQ DRRGETVKTG TGEAVSIDTQ RIGTQVLVNN GETVVLGGIF QHSINNSVDK VPLLGDLPVL GALFRRTYEQ MGKSEL LIF VTPKVVIQ

UniProtKB: Type IV pilus secretin PilQ family protein

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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0.8 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
50.0 mMTris HCl
300.0 mMsodium chlorideNaCl
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 詳細: Pelco EasiGlow, 20 mA, 60 seconds
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 293.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: blot force -6, blot time 4 s.
詳細The protein was purified using Ni NTA agarose beads (Anatrace, SUPER-NINTA25) and concentrated to ~1 mg/mL. PilQ was then exchanged into Amphipol A8-35 (0.585 mg for a 3:1 ratio, Anatrace, A835). BioBeads were used to remove excess DDM and the sample was concentrated to ~0.8 mg/mL

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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 Quantum LS / 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 (6k x 4k) / 検出モード: SUPER-RESOLUTION / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3808 / 平均露光時間: 3.7 sec. / 平均電子線量: 1.5 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: 70.0 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）: 30.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 10.0 µm / 倍率（公称値）: 81000
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

詳細MotionCor2 was used for motion correction and dose weighting of 3,808 movies. CTF correction was used to evaluate micrograph quality. 2,510 micrographs were selected for particle picking.
粒子像選択選択した数: 252319
詳細: CryoSPARC blob picking on 2,510 micrographs yielded 3,100,353 potential particles. After inspection in the cryoSPARC GUI, the 252,319 particles were extracted.
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: cryoSPARC ab initio initial model generation
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C14 (14回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 100543
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-6w6m:
Single particle cryoEM structure of V. cholerae Type IV competence pilus secretin PilQ

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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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