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- EMDB-38546: Cryo-EM structure of the protomers of the C ring in the CCW state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-38546
タイトルCryo-EM structure of the protomers of the C ring in the CCW state
マップデータExperimental map
試料
  • 複合体: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar motor switch protein FliG
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar M-ring protein
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar motor switch protein FliM
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar motor switch protein FliN
キーワードC ring / flagellum / flagellar motor / motor / switch complex / rotation / FliF / FliG / FliM / FliN / MOTOR PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


bacterial-type flagellum basal body, MS ring / bacterial-type flagellum basal body / bacterial-type flagellum-dependent swarming motility / positive chemotaxis / cytoskeletal motor activity / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / chemotaxis / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Flagellar motor switch protein FliN, N-terminal / Flagellar motor switch protein FliN N-terminal / : / Flagellar motor switch FliN / Flagellar motor switch FliN/Type III secretion HrcQb / Flagellar motor switch protein FliM / Flagellar motor switch protein FliM / Flagellar motor switch protein FliG / Flagellar motor switch protein FliG, alpha-helical / Flagellar motor switch protein FliG, C-terminal ...Flagellar motor switch protein FliN, N-terminal / Flagellar motor switch protein FliN N-terminal / : / Flagellar motor switch FliN / Flagellar motor switch FliN/Type III secretion HrcQb / Flagellar motor switch protein FliM / Flagellar motor switch protein FliM / Flagellar motor switch protein FliG / Flagellar motor switch protein FliG, alpha-helical / Flagellar motor switch protein FliG, C-terminal / Flagellar motor switch protein FliG, N-terminal domain / Flagellar motor switch protein FliG, middle domain / FliG C-terminal domain / FliG middle domain / FliG N-terminal domain / CheC-like superfamily / Flagellar motor switch protein FliN-like, C-terminal domain / SpoA-like superfamily / Type III flagellar switch regulator (C-ring) FliN C-term / Flagellar M-ring protein FliF / Flagellar M-ring C-terminal / Flagellar M-ring protein C-terminal / Lipoprotein YscJ/Flagellar M-ring protein / Secretory protein of YscJ/FliF family / Flagellar M-ring , N-terminal / AMP-binding enzyme, C-terminal domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Flagellar motor switch protein FliG / Flagellar M-ring protein / Flagellar motor switch protein FliM / Flagellar motor switch protein FliN
類似検索 - 構成要素
生物種Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.0 Å
データ登録者Tan JX / Zhang L / Zhou Y / Zhu YQ
資金援助 中国, 3件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81925024 中国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2017YFA0503900 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)U23A20163
引用ジャーナル: Cell Res / 年: 2024
タイトル: Structural basis of the bacterial flagellar motor rotational switching.
著者: Jiaxing Tan / Ling Zhang / Xingtong Zhou / Siyu Han / Yan Zhou / Yongqun Zhu /
要旨: The bacterial flagellar motor is a huge bidirectional rotary nanomachine that drives rotation of the flagellum for bacterial motility. The cytoplasmic C ring of the flagellar motor functions as the ...The bacterial flagellar motor is a huge bidirectional rotary nanomachine that drives rotation of the flagellum for bacterial motility. The cytoplasmic C ring of the flagellar motor functions as the switch complex for the rotational direction switching from counterclockwise to clockwise. However, the structural basis of the rotational switching and how the C ring is assembled have long remained elusive. Here, we present two high-resolution cryo-electron microscopy structures of the C ring-containing flagellar basal body-hook complex from Salmonella Typhimurium, which are in the default counterclockwise state and in a constitutively active CheY mutant-induced clockwise state, respectively. In both complexes, the C ring consists of four subrings, but is in two different conformations. The CheY proteins are bound into an open groove between two adjacent protomers on the surface of the middle subring of the C ring and interact with the FliG and FliM subunits. The binding of the CheY protein induces a significant upward shift of the C ring towards the MS ring and inward movements of its protomers towards the motor center, which eventually remodels the structures of the FliG subunits and reverses the orientations and surface electrostatic potential of the α helices to trigger the counterclockwise-to-clockwise rotational switching. The conformational changes of the FliG subunits reveal that the stator units on the motor require a relocation process in the inner membrane during the rotational switching. This study provides unprecedented molecular insights into the rotational switching mechanism and a detailed overall structural view of the bacterial flagellar motors.
履歴
登録2024年1月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年9月4日-
マップ公開2024年9月4日-
更新2025年3月26日-
現状2025年3月26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_38546.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_38546.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 824 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Experimental 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.)
1.1 Å/pix.
x 600 pix.
= 660. Å		1.1 Å/pix.
x 600 pix.
= 660. Å		1.1 Å/pix.
x 600 pix.
= 660. 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: 0.2
最小 - 最大-0.8328627 - 1.80082
平均 (標準偏差)0.0023671656 (±0.025010258)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ600600600
Spacing600600600
セルA=B=C: 660.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: DeepEMhancer sharpened map

ファイルemd_38546_additional_1.map
注釈DeepEMhancer sharpened 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 B

ファイルemd_38546_half_map_1.map
注釈Half map B
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 A

ファイルemd_38546_half_map_2.map
注釈Half map A
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 : C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state

全体名称: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state
要素
  • 複合体: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar motor switch protein FliG
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar M-ring protein
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar motor switch protein FliM
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar motor switch protein FliN

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超分子 #1: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state

超分子名称: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)

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分子 #1: Flagellar motor switch protein FliG

分子名称: Flagellar motor switch protein FliG / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 36.890957 KDa
配列文字列: MSNLSGTDKS VILLMTIGED RAAEVFKHLS TREVQALSTA MANVRQISNK QLTDVLSEFE QEAEQFAALN INANEYLRSV LVKALGEER ASSLLEDILE TRDTTSGIET LNFMEPQSAA DLIRDEHPQI IATILVHLKR SQAADILALF DERLRHDVML R IATFGGVQ ...文字列:
MSNLSGTDKS VILLMTIGED RAAEVFKHLS TREVQALSTA MANVRQISNK QLTDVLSEFE QEAEQFAALN INANEYLRSV LVKALGEER ASSLLEDILE TRDTTSGIET LNFMEPQSAA DLIRDEHPQI IATILVHLKR SQAADILALF DERLRHDVML R IATFGGVQ PAALAELTEV LNGLLDGQNL KRSKMGGVRT AAEIINLMKT QQEEAVITAV REFDGELAQK IIDEMFLFEN LV DVDDRSI QRLLQEVDSE SLLIALKGAE PPLREKFLRN MSQRAADILR DDLANRGPVR LSQVENEQKA ILLIVRRLAE TGE MVIGSG EDTYV

UniProtKB: Flagellar motor switch protein FliG

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分子 #2: Flagellar M-ring protein

分子名称: Flagellar M-ring protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 61.295645 KDa
配列文字列: MSATASTATQ PKPLEWLNRL RANPRIPLIV AGSAAVAIVV AMVLWAKTPD YRTLFSNLSD QDGGAIVAQL TQMNIPYRFA NGSGAIEVP ADKVHELRLR LAQQGLPKGG AVGFELLDQE KFGISQFSEQ VNYQRALEGE LARTIETLGP VKSARVHLAM P KPSLFVRE ...文字列:
MSATASTATQ PKPLEWLNRL RANPRIPLIV AGSAAVAIVV AMVLWAKTPD YRTLFSNLSD QDGGAIVAQL TQMNIPYRFA NGSGAIEVP ADKVHELRLR LAQQGLPKGG AVGFELLDQE KFGISQFSEQ VNYQRALEGE LARTIETLGP VKSARVHLAM P KPSLFVRE QKSPSASVTV TLEPGRALDE GQISAVVHLV SSAVAGLPPG NVTLVDQSGH LLTQSNTSGR DLNDAQLKFA ND VESRIQR RIEAILSPIV GNGNVHAQVT AQLDFANKEQ TEEHYSPNGD ASKATLRSRQ LNISEQVGAG YPGGVPGALS NQP APPNEA PIATPPTNQQ NAQNTPQTST STNSNSAGPR STQRNETSNY EVDRTIRHTK MNVGDIERLS VAVVVNYKTL ADGK PLPLT ADQMKQIEDL TREAMGFSDK RGDTLNVVNS PFSAVDNTGG ELPFWQQQSF IDQLLAAGRW LLVLVVAWIL WRKAV RPQL TRRVEEAKAA QEQAQVRQET EEAVEVRLSK DEQLQQRRAN QRLGAEVMSQ RIREMSDNDP RVVALVIRQW MSNDHE

UniProtKB: Flagellar M-ring protein

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分子 #3: Flagellar motor switch protein FliM

分子名称: Flagellar motor switch protein FliM / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 37.901066 KDa
配列文字列: MGDSILSQAE IDALLNGDSD TKDEPTPGIA SDSDIRPYDP NTQRRVVRER LQALEIINER FARQFRMGLF NLLRRSPDIT VGAIRIQPY HEFARNLPVP TNLNLIHLKP LRGTGLVVFS PSLVFIAVDN LFGGDGRFPT KVEGREFTHT EQRVINRMLK L ALEGYSDA ...文字列:
MGDSILSQAE IDALLNGDSD TKDEPTPGIA SDSDIRPYDP NTQRRVVRER LQALEIINER FARQFRMGLF NLLRRSPDIT VGAIRIQPY HEFARNLPVP TNLNLIHLKP LRGTGLVVFS PSLVFIAVDN LFGGDGRFPT KVEGREFTHT EQRVINRMLK L ALEGYSDA WKAINPLEVE YVRSEMQVKF TNITTSPNDI VVNTPFHVEI GNLTGEFNIC LPFSMIEPLR ELLVNPPLEN SR HEDQNWR DNLVRQVQHS ELELVANFAD IPLRLSQILK LKPGDVLPIE KPDRIIAHVD GVPVLTSQYG TVNGQYALRV EHL INPILN SLNEEQPK

UniProtKB: Flagellar motor switch protein FliM

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分子 #4: Flagellar motor switch protein FliN

分子名称: Flagellar motor switch protein FliN / 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: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 14.801823 KDa
配列文字列:
MSDMNNPSDE NTGALDDLWA DALNEQKATT TKSAADAVFQ QLGGGDVSGA MQDIDLIMDI PVKLTVELGR TRMTIKELLR LTQGSVVAL DGLAGEPLDI LINGYLIAQG EVVVVADKYG VRITDIITPS ERMRRLSR

UniProtKB: Flagellar motor switch protein FliN

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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

緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMTris-HCltris(hydroxymethyl)aminomethane hydrochloride
5.0 mMEDTAethylenediaminetetraacetic acid
0.1 %TX-100octylphenol ethoxylate
グリッドモデル: Quantifoil R0.6/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 180 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
詳細: Blot time: 2 Blot force: -5 Wait time: 5 Blot total: 1 Drain time: 2.

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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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 41.0 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: SPOT SCAN / 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）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 81000
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: 19627 / 詳細: Particles were manually picked using cryoSPARC
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
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: 4.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.1) / 詳細: C34 symmetry-expanded particles / 使用した粒子像数: 667318
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.1)
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
ChainPDB ID
source_name: AlphaFold, initial_model_type: in silico model
source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

3hjl

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

4fhr

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5tdy

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

4yxb

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

4yx1

精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8xp0:
Cryo-EM structure of the protomers of the C ring in the CCW state

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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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