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- EMDB-22320: Cryo-EM structure of bedaquiline-free Mycobacterium smegmatis ATP... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22320
タイトルCryo-EM structure of bedaquiline-free Mycobacterium smegmatis ATP synthase FO region
マップデータLocally sharpened map.
試料
  • 複合体: FO region of ATP synthase from Mycobacterium smegmatis
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit a
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit b
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit b-delta
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit c
キーワードBedaquiline / Sirturo / TMC207 / T207910 / ATP synthase / mycobacteria / tuberculosis / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


proton-transporting ATP synthase complex, coupling factor F(o) / membrane => GO:0016020 / proton-transporting ATP synthase activity, rotational mechanism / hydrolase activity / lipid binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
ATP synthase, F0 complex, subunit b, bacterial / F-type ATP synthase subunit B-like, membrane domain superfamily / : / ATP synthase, F0 complex, subunit A, bacterial/chloroplast / ATP synthase, F0 complex, subunit b/b', bacterial/chloroplast / ATP synthase B/B' CF(0) / ATP synthase, F0 complex, subunit C, bacterial/chloroplast / ATP synthase, F0 complex, subunit A / ATP synthase, F0 complex, subunit A, active site / ATP synthase, F0 complex, subunit A superfamily ...ATP synthase, F0 complex, subunit b, bacterial / F-type ATP synthase subunit B-like, membrane domain superfamily / : / ATP synthase, F0 complex, subunit A, bacterial/chloroplast / ATP synthase, F0 complex, subunit b/b', bacterial/chloroplast / ATP synthase B/B' CF(0) / ATP synthase, F0 complex, subunit C, bacterial/chloroplast / ATP synthase, F0 complex, subunit A / ATP synthase, F0 complex, subunit A, active site / ATP synthase, F0 complex, subunit A superfamily / ATP synthase A chain / ATP synthase a subunit signature. / ATPase, OSCP/delta subunit / ATP synthase delta (OSCP) subunit / ATP synthase, F0 complex, subunit C / F1F0 ATP synthase subunit C superfamily / ATP synthase, F0 complex, subunit C, DCCD-binding site / ATP synthase c subunit signature. / V-ATPase proteolipid subunit C-like domain / F/V-ATP synthase subunit C superfamily / ATP synthase subunit C
類似検索 - ドメイン・相同性
ATP synthase subunit b / ATP synthase subunit b-delta / ATP synthase subunit b / ATP synthase subunit c / ATP synthase subunit a / ATP synthase subunit c
類似検索 - 構成要素
生物種Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å
データ登録者Guo H / Courbon GM
資金援助 カナダ, 2件
OrganizationGrant number国
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT162186 カナダ
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT156261 カナダ
引用
ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Structure of mycobacterial ATP synthase bound to the tuberculosis drug bedaquiline.
著者: Hui Guo / Gautier M Courbon / Stephanie A Bueler / Juntao Mai / Jun Liu / John L Rubinstein /
要旨: Tuberculosis-the world's leading cause of death by infectious disease-is increasingly resistant to current first-line antibiotics. The bacterium Mycobacterium tuberculosis (which causes tuberculosis) ...Tuberculosis-the world's leading cause of death by infectious disease-is increasingly resistant to current first-line antibiotics. The bacterium Mycobacterium tuberculosis (which causes tuberculosis) can survive low-energy conditions, allowing infections to remain dormant and decreasing their susceptibility to many antibiotics. Bedaquiline was developed in 2005 from a lead compound identified in a phenotypic screen against Mycobacterium smegmatis. This drug can sterilize even latent M. tuberculosis infections and has become a cornerstone of treatment for multidrug-resistant and extensively drug-resistant tuberculosis. Bedaquiline targets the mycobacterial ATP synthase, which is an essential enzyme in the obligate aerobic Mycobacterium genus, but how it binds the intact enzyme is unknown. Here we determined cryo-electron microscopy structures of M. smegmatis ATP synthase alone and in complex with bedaquiline. The drug-free structure suggests that hook-like extensions from the α-subunits prevent the enzyme from running in reverse, inhibiting ATP hydrolysis and preserving energy in hypoxic conditions. Bedaquiline binding induces large conformational changes in the ATP synthase, creating tight binding pockets at the interface of subunits a and c that explain the potency of this drug as an antibiotic for tuberculosis.
#1: ジャーナル: Biorxiv / 年: 2020
タイトル: Structure of mycobacterial ATP synthase with the TB drug bedaquiline
著者: Guo H / Courbon GM / Bueler SA / Mai J / Liu J / Rubinstein JL
履歴
登録2020年7月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年8月19日-
マップ公開2020年8月19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: 1.8
  • 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: 1.8
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7jgb
  • 表面レベル: 1.8
  • UCSF Chimeraによる作画
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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_22320.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_22320.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Locally sharpened 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.)
1.03 Å/pix.
x 320 pix.
= 329.6 Å		1.03 Å/pix.
x 320 pix.
= 329.6 Å		1.03 Å/pix.
x 320 pix.
= 329.6 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: 1.03 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: 1.8 / ムービー #1: 1.8
最小 - 最大-0.08721407 - 23.318317
平均 (標準偏差)-0.0059337164 (±0.14063208)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 329.59998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.031.031.03
M x/y/z320320320
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z329.600329.600329.600
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS320320320
D min/max/mean-0.08723.318-0.006

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_22320_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: Unsharpened map.

ファイルemd_22320_additional.map
注釈Unsharpened 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: Unsharpened map.

ファイルemd_22320_additional_1.map
注釈Unsharpened 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: Half map 1.

ファイルemd_22320_half_map_1.map
注釈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: Half map 2.

ファイルemd_22320_half_map_2.map
注釈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 : FO region of ATP synthase from Mycobacterium smegmatis

全体名称: FO region of ATP synthase from Mycobacterium smegmatis
要素
  • 複合体: FO region of ATP synthase from Mycobacterium smegmatis
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit a
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit b
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit b-delta
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit c

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超分子 #1: FO region of ATP synthase from Mycobacterium smegmatis

超分子名称: FO region of ATP synthase from Mycobacterium smegmatis
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
分子量理論値: 110 KDa

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分子 #1: ATP synthase subunit a

分子名称: ATP synthase subunit a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
分子量理論値: 27.568482 KDa
配列文字列: MLAAEEGGAA IHVGHHTLVF ELFGMTFNGD TILATAVTAV IVIALAFYLR AKVTSTGVPS GVQLFWEALT IQMRQQIEGS IGMKIAPFV LPLSVTIFVF ILISNWLAVL PLQYGGADGA AAELYKAPAS DINFVLALAL FVFVCYHAAG IWRRGIVGHP I KVVKGHVA ...文字列:
MLAAEEGGAA IHVGHHTLVF ELFGMTFNGD TILATAVTAV IVIALAFYLR AKVTSTGVPS GVQLFWEALT IQMRQQIEGS IGMKIAPFV LPLSVTIFVF ILISNWLAVL PLQYGGADGA AAELYKAPAS DINFVLALAL FVFVCYHAAG IWRRGIVGHP I KVVKGHVA FLAPINIVEE LAKPISLALR LFGNIFAGGI LVALIAMFPW YIQWFPNAVW KTFDLFVGLI QAFIFSLLTI LY FSQSMEL DHEDH

UniProtKB: ATP synthase subunit a

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分子 #2: ATP synthase subunit b

分子名称: ATP synthase subunit b / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
分子量理論値: 17.636701 KDa
配列文字列:
MGEFSATILA ASQAAEEGGG GSNFLIPNGT FFAVLIIFLI VLGVISKWVV PPISKVLAER EAMLAKTAAD NRKSAEQVAA AQADYEKEM AEARAQASAL RDEARAAGRS VVDEKRAQAS GEVAQTLTQA DQQLSAQGDQ VRSGLESSVD GLSAKLASRI L GVDVNSGG TQ

UniProtKB: ATP synthase subunit b

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分子 #3: ATP synthase subunit b-delta

分子名称: ATP synthase subunit b-delta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
分子量理論値: 47.504723 KDa
配列文字列: MSIFIGQLIG FAVIAFIIVK WVVPPVRTLM RNQQEAVRAA LAESAEAAKK LADADAMHAK ALADAKAESE KVTEEAKQDS ERIAAQLSE QAGSEAERIK AQGAQQIQLM RQQLIRQLRT GLGAEAVNKA AEIVRAHVAD PQAQSATVDR FLSELEQMAP S SVVIDTAA ...文字列:
MSIFIGQLIG FAVIAFIIVK WVVPPVRTLM RNQQEAVRAA LAESAEAAKK LADADAMHAK ALADAKAESE KVTEEAKQDS ERIAAQLSE QAGSEAERIK AQGAQQIQLM RQQLIRQLRT GLGAEAVNKA AEIVRAHVAD PQAQSATVDR FLSELEQMAP S SVVIDTAA TSRLRAASRQ SLAALVEKFD SVAGGLDADG LTNLADELAS VAKLLLSETA LNKHLAEPTD DSAPKVRLLE RL LSDKVSA TTLDLLRTAV SNRWSTESNL IDAVEHTARL ALLKRAEIAG EVDEVEEQLF RFGRVLDAEP RLSALLSDYT TPA EGRVAL LDKALTGRPG VNQTAAALLS QTVGLLRGER ADEAVIDLAE LAVSRRGEVV AHVSAAAELS DAQRTRLTEV LSRI YGRPV SVQLHVDPEL LGGLSITVGD EVIDGSIASR LAAAQTGLPD

UniProtKB: ATP synthase subunit b-delta

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分子 #4: ATP synthase subunit c

分子名称: ATP synthase subunit c / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 9 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
分子量理論値: 8.597982 KDa
配列文字列:
MDLDPNAIIT AGALIGGGLI MGGGAIGAGI GDGIAGNALI SGIARQPEAQ GRLFTPFFIT VGLVEAAYFI NLAFMALFVF ATPGLQ

UniProtKB: ATP synthase subunit c

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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6 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Homemade / 材質: COPPER/RHODIUM / 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: 120 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III

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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 IV (4k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 実像数: 7691 / 平均電子線量: 45.0 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
最大 デフォーカス（補正後）: 2.3000000000000003 µm
最小 デフォーカス（補正後）: 0.8 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率（公称値）: 75000
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: 1435679
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 3 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.11) / 使用した粒子像数: 319756
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.11)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.11)
最終 3次元分類クラス数: 3 / 平均メンバー数/クラス: 236017 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.11)
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: RECIPROCAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-7jgb:
Cryo-EM structure of bedaquiline-free Mycobacterium smegmatis ATP synthase FO region

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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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