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- EMDB-27545: Structure of open, inward-facing MsbA from E. coli -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27545
タイトルStructure of open, inward-facing MsbA from E. coli
マップデータ
試料
  • 複合体: Copper-bound MsbA
    • タンパク質・ペプチド: ATP-binding transport protein MsbA
キーワードABC transporter / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・物質の膜輸送を触媒する / ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / ABC-type transporter activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
ABC transporter, lipid A-core flippase, MsbA / Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain ...ABC transporter, lipid A-core flippase, MsbA / Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ATP-binding transport protein MsbA
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: 3.9 Å
データ登録者Liu C / Lyu J / Laganowsky AD / Zhao M
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM143052 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural basis for lipid and copper regulation of the ABC transporter MsbA.
著者: Jixing Lyu / Chang Liu / Tianqi Zhang / Samantha Schrecke / Nicklaus P Elam / Charles Packianathan / Georg K A Hochberg / David Russell / Minglei Zhao / Arthur Laganowsky /
要旨: A critical step in lipopolysaccharide (LPS) biogenesis involves flipping lipooligosaccharide, an LPS precursor, from the cytoplasmic to the periplasmic leaflet of the inner membrane, an operation ...A critical step in lipopolysaccharide (LPS) biogenesis involves flipping lipooligosaccharide, an LPS precursor, from the cytoplasmic to the periplasmic leaflet of the inner membrane, an operation carried out by the ATP-binding cassette transporter MsbA. Although LPS binding to the inner cavity of MsbA is well established, the selectivity of MsbA-lipid interactions at other site(s) remains poorly understood. Here we use native mass spectrometry (MS) to characterize MsbA-lipid interactions and guide structural studies. We show the transporter co-purifies with copper(II) and metal binding modulates protein-lipid interactions. A 2.15 Å resolution structure of an N-terminal region of MsbA in complex with copper(II) is presented, revealing a structure reminiscent of the GHK peptide, a high-affinity copper(II) chelator. Our results demonstrate conformation-dependent lipid binding affinities, particularly for the LPS-precursor, 3-deoxy-D-manno-oct-2-ulosonic acid (Kdo)-lipid A (KDL). We report a 3.6 Å-resolution structure of MsbA trapped in an open, outward-facing conformation with adenosine 5'-diphosphate and vanadate, revealing a distinct KDL binding site, wherein the lipid forms extensive interactions with the transporter. Additional studies provide evidence that the exterior KDL binding site is conserved and a positive allosteric modulator of ATPase activity, serving as a feedforward activation mechanism to couple transporter activity with LPS biosynthesis.
履歴
登録2022年7月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年12月14日-
マップ公開2022年12月14日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_27545.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_27545.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.065 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.17
最小 - 最大-0.13514462 - 0.47128147
平均 (標準偏差)0.0006314569 (±0.014553414)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 298.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_27545_additional_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: #2

ファイルemd_27545_half_map_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: #1

ファイルemd_27545_half_map_2.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 : Copper-bound MsbA

全体名称: Copper-bound MsbA
要素
  • 複合体: Copper-bound MsbA
    • タンパク質・ペプチド: ATP-binding transport protein MsbA

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超分子 #1: Copper-bound MsbA

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

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分子 #1: ATP-binding transport protein MsbA

分子名称: ATP-binding transport protein MsbA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・物質の膜輸送を触媒する
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 64.543473 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: GSHNDKDLST WQTFRRLWPT IAPFKAGLIV AGVALILNAA SDTFMLSLLK PLLDDGFGKT DRSVLVWMPL VVIGLMILRG ITSYVSSYC ISWVSGKVVM TMRRRLFGHM MGMPVSFFDK QSTGTLLSRI TYDSEQVASS SSGALITVVR EGASIIGLFI M MFYYSWQL ...文字列:
GSHNDKDLST WQTFRRLWPT IAPFKAGLIV AGVALILNAA SDTFMLSLLK PLLDDGFGKT DRSVLVWMPL VVIGLMILRG ITSYVSSYC ISWVSGKVVM TMRRRLFGHM MGMPVSFFDK QSTGTLLSRI TYDSEQVASS SSGALITVVR EGASIIGLFI M MFYYSWQL SIILIVLAPI VSIAIRVVSK RFRNISKNMQ NTMGQVTTSA EQMLKGHKEV LIFGGQEVET KRFDKVSNRM RL QGMKMVS ASSISDPIIQ LIASLALAFV LYAASFPSVM DSLTAGTITV VFSSMIALMR PLKSLTNVNA QFQRGMAACQ TLF TILDSE QEKDEGKRVI ERATGDVEFR NVTFTYPGRD VPALRNINLK IPAGKTVALV GRSGSGKSTI ASLITRFYDI DEGE ILMDG HDLREYTLAS LRNQVALVSQ NVHLFNDTVA NNIAYARTEQ YSREQIEEAA RMAYAMDFIN KMDNGLDTVI GENGV LLSG GQRQRIAIAR ALLRDSPILI LDEATSALDT ESERAIQAAL DELQKNRTSL VIAHRLSTIE KADEIVVVED GVIVER GTH NDLLEHRGVY AQLHKMQFGQ

UniProtKB: ATP-binding transport protein MsbA

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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8 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 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: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Ab initio reconstruction in cryoSPARC
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 421840
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC

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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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