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- EMDB-33614: Cryo-EM structure of the Mycolicibacterium smegmatis F1-ATPase -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33614
タイトルCryo-EM structure of the Mycolicibacterium smegmatis F1-ATPase
マップデータ
試料
  • 複合体: F1-ATPase
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit beta
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase gamma chain
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
キーワードComplex / F-ATP synthase / cryo-EM / mycobacteria / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


proton motive force-driven plasma membrane ATP synthesis / proton-transporting ATP synthase complex, catalytic core F(1) / H+-transporting two-sector ATPase / proton-transporting ATPase activity, rotational mechanism / proton-transporting ATP synthase activity, rotational mechanism / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
ATP synthase, F1 complex, gamma subunit conserved site / ATP synthase gamma subunit signature. / ATP synthase, F1 complex, beta subunit / ATP synthase, alpha subunit, C-terminal domain superfamily / : / ATP synthase, F1 complex, gamma subunit / ATP synthase, F1 complex, gamma subunit superfamily / ATP synthase / ATP synthase, alpha subunit, C-terminal / ATP synthase, F1 complex, alpha subunit ...ATP synthase, F1 complex, gamma subunit conserved site / ATP synthase gamma subunit signature. / ATP synthase, F1 complex, beta subunit / ATP synthase, alpha subunit, C-terminal domain superfamily / : / ATP synthase, F1 complex, gamma subunit / ATP synthase, F1 complex, gamma subunit superfamily / ATP synthase / ATP synthase, alpha subunit, C-terminal / ATP synthase, F1 complex, alpha subunit / ATP synthase, F1 complex, alpha subunit nucleotide-binding domain / ATP synthase alpha/beta chain, C terminal domain / ATPase, F1/V1 complex, beta/alpha subunit, C-terminal / C-terminal domain of V and A type ATP synthase / ATP synthase subunit alpha, N-terminal domain-like superfamily / ATPase, F1/V1/A1 complex, alpha/beta subunit, N-terminal domain superfamily / ATPase, F1/V1/A1 complex, alpha/beta subunit, N-terminal domain / ATP synthase alpha/beta family, beta-barrel domain / ATPase, alpha/beta subunit, nucleotide-binding domain, active site / ATP synthase alpha and beta subunits signature. / ATPase, F1/V1/A1 complex, alpha/beta subunit, nucleotide-binding domain / ATP synthase alpha/beta family, nucleotide-binding domain / 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 synthase subunit beta / ATP synthase gamma chain / ATP synthase subunit alpha
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Wong CF / Saw W-G / Grueber G
資金援助 シンガポール, 1件
OrganizationGrant number国
National Research Foundation (NRF, Singapore)NRF-CRP18-2017-01 シンガポール
引用ジャーナル: Antimicrob Agents Chemother / 年: 2022
タイトル: Structural Elements Involved in ATP Hydrolysis Inhibition and ATP Synthesis of Tuberculosis and Nontuberculous Mycobacterial F-ATP Synthase Decipher New Targets for Inhibitors.
著者: Chui Fann Wong / Wuan-Geok Saw / Sandip Basak / Mio Sano / Hiroshi Ueno / Hwee Wen Kerk / Dennis Litty / Priya Ragunathan / Thomas Dick / Volker Müller / Hiroyuki Noji / Gerhard Grüber /
要旨: The FF-ATP synthase is required for the viability of tuberculosis (TB) and nontuberculous mycobacteria (NTM) and has been validated as a drug target. Here, we present the cryo-EM structures of the ...The FF-ATP synthase is required for the viability of tuberculosis (TB) and nontuberculous mycobacteria (NTM) and has been validated as a drug target. Here, we present the cryo-EM structures of the Mycobacterium smegmatis F-ATPase and the FF-ATP synthase with different nucleotide occupation within the catalytic sites and visualize critical elements for latent ATP hydrolysis and efficient ATP synthesis. Mutational studies reveal that the extended C-terminal domain (αCTD) of subunit α is the main element for the self-inhibition mechanism of ATP hydrolysis for TB and NTM bacteria. Rotational studies indicate that the transition between the inhibition state by the αCTD and the active state is a rapid process. We demonstrate that the unique mycobacterial γ-loop and subunit δ are critical elements required for ATP formation. The data underline that these mycobacterium-specific elements of α, γ, and δ are attractive targets, providing a platform for the discovery of species-specific inhibitors.
履歴
登録2022年6月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年11月23日-
マップ公開2022年11月23日-
更新2024年7月3日-
現状2024年7月3日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_33614.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_33614.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.1 Å/pix.
x 300 pix.
= 330. Å		1.1 Å/pix.
x 300 pix.
= 330. Å		1.1 Å/pix.
x 300 pix.
= 330. 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: 1.1 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: 0.015
最小 - 最大-0.016799165 - 0.048509706
平均 (標準偏差)0.0001729005 (±0.0017824373)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 330.0 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_33614_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: #1

ファイルemd_33614_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: #2

ファイルemd_33614_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 : F1-ATPase

全体名称: F1-ATPase
要素
  • 複合体: F1-ATPase
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase subunit beta
    • タンパク質・ペプチド: ATP synthase gamma chain
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: F1-ATPase

超分子名称: F1-ATPase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株: mc(2)155
分子量理論値: 380 KDa

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分子 #1: ATP synthase subunit alpha

分子名称: ATP synthase subunit alpha / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: H+-transporting two-sector ATPase
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株: ATCC 700084 / mc(2)155
分子量理論値: 58.951461 KDa
組換発現生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
配列文字列: MAELTISAAD IEGAIEDYVS SFSADTEREE IGTVIDAGDG IAHVEGLPSV MTQELLEFPG GVLGVALNLD EHSVGAVILG EFEKIEEGQ QVKRTGEVLS VPVGDAFLGR VVNPLGQPID GQGDIAAETR RALELQAPSV VQRQSVSEPL QTGIKAIDAM T PIGRGQRQ ...文字列:
MAELTISAAD IEGAIEDYVS SFSADTEREE IGTVIDAGDG IAHVEGLPSV MTQELLEFPG GVLGVALNLD EHSVGAVILG EFEKIEEGQ QVKRTGEVLS VPVGDAFLGR VVNPLGQPID GQGDIAAETR RALELQAPSV VQRQSVSEPL QTGIKAIDAM T PIGRGQRQ LIIGDRKTGK TAVCVDTILN QREAWLTGDP KQQVRCVYVA IGQKGTTIAS VKRALEEGGA MEYTTIVAAP AS DAAGFKW LAPYTGSAIG QHWMYNGKHV LIVFDDLSKQ ADAYRAISLL LRRPPGREAF PGDVFYLHSR LLERCAKLSD ELG GGSMTG LPIIETKAND ISAFIPTNVI SITDGQCFLE SDLFNQGVRP AINVGVSVSR VGGAAQIKAM KEVAGSLRLD LSQY RELEA FAAFASDLDA ASKAQLDRGA RLVELLKQPQ YSPLAVEEQV VAIFLGTQGH LDSVPVEDVQ RFESELLEHV KASHS DIFD GIRETKKLSE EAEEKLVSVI NEFKKGFQAS DGSSVVVSEN AEALDPEDLE KESVKVRKPA PKKA

UniProtKB: ATP synthase subunit alpha

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分子 #2: ATP synthase subunit beta

分子名称: ATP synthase subunit beta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: H+-transporting two-sector ATPase
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア) / 株: ATCC 700084 / mc(2)155
分子量理論値: 52.499332 KDa
組換発現生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
配列文字列: MHHHHHHTAT AEKTAGRVVR ITGPVVDVEF PRGSVPELFN ALHAEITFGA LAKTLTLEVA QHLGDSLVRC ISMQPTDGLV RGVEVTDTG ASISVPVGDG VKGHVFNALG DCLDDPGYGK DFEHWSIHRK PPAFSDLEPR TEMLETGLKV VDLLTPYVRG G KIALFGGA ...文字列:
MHHHHHHTAT AEKTAGRVVR ITGPVVDVEF PRGSVPELFN ALHAEITFGA LAKTLTLEVA QHLGDSLVRC ISMQPTDGLV RGVEVTDTG ASISVPVGDG VKGHVFNALG DCLDDPGYGK DFEHWSIHRK PPAFSDLEPR TEMLETGLKV VDLLTPYVRG G KIALFGGA GVGKTVLIQE MINRIARNFG GTSVFAGVGE RTREGNDLWV ELADANVLKD TALVFGQMDE PPGTRMRVAL SA LTMAEFF RDEQGQDVLL FIDNIFRFTQ AGSEVSTLLG RMPSAVGYQP TLADEMGELQ ERITSTRGRS ITSMQAVYVP ADD YTDPAP ATTFAHLDAT TELSRAVFSK GIFPAVDPLA SSSTILDPAI VGDEHYRVAQ EVIRILQRYK DLQDIIAILG IDEL SEEDK QLVNRARRIE RFLSQNMMAA EQFTGQPGST VPLKETIEAF DKLTKGEFDH LPEQAFFLIG GLDDLAKKAE SLGAK L

UniProtKB: ATP synthase subunit beta

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分子 #3: ATP synthase gamma chain

分子名称: ATP synthase gamma chain / 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) / 株: ATCC 700084 / mc(2)155
分子量理論値: 33.439836 KDa
組換発現生物種: Mycolicibacterium smegmatis (バクテリア)
配列文字列: MAATLRELRG RIRSAGSIKK ITKAQELIAT SRIAKAQARV EAARPYAAEI TNMLTELAGA SALDHPLLVE RKQPKRAGVL VVSSDRGLC GAYNANVLRR AEELFSLLRD EGKDPVLYVV GRKALGYFSF RQRTVVESWT GFSERPTYEN AREIADTLVN A FMAGADDE ...文字列:
MAATLRELRG RIRSAGSIKK ITKAQELIAT SRIAKAQARV EAARPYAAEI TNMLTELAGA SALDHPLLVE RKQPKRAGVL VVSSDRGLC GAYNANVLRR AEELFSLLRD EGKDPVLYVV GRKALGYFSF RQRTVVESWT GFSERPTYEN AREIADTLVN A FMAGADDE GDDAGADGIL GVDELHIVFT EFRSMLSQTA VARRAAPMEV EYVGEVETGP RTLYSFEPDP ETLFDALLPR YI ATRVYAA LLEAAASESA SRRRAMKSAT DNADDLIKAL TLAANRERQA QITQEISEIV GGANALAGSK

UniProtKB: ATP synthase gamma chain

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分子 #4: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 5 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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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: 7.5
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMTris-HClTris hydrochloride
150.0 mMNaClSodium chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 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. / 前処理 - 雰囲気: AIR
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 K2 QUANTUM (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2318 / 平均電子線量: 40.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 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: 972956
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: 1 / 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: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 119732
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
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://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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