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- EMDB-43290: Cryo-EM structure of Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell loa... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43290
タイトルCryo-EM structure of Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell loaded with EncD cargo
マップデータEncA-EncD encapsulin cryo-EM map
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Icosahedral encapsulin EncA particles in complex with cargo protein EncD
    • タンパク質・ペプチド: EncA
    • タンパク質・ペプチド: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
キーワードEncapsulin / EncA / EncD / flavin / flavin mononucleotide / iron / ferroxidase / ferritin / ferric reductase / VIRUS LIKE PARTICLE
機能・相同性Type 1 encapsulin shell protein / Encapsulating protein for peroxidase / : / encapsulin nanocompartment / iron ion transport / intracellular iron ion homeostasis / metal ion binding / Type 1 encapsulin shell protein EncA / Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
機能・相同性情報
生物種Myxococcus xanthus (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: 2.4 Å
データ登録者Eren E
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIH/NIAMS)Intramural Research 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2024
タイトル: encapsulin cargo protein EncD is a flavin-binding protein with ferric reductase activity.
著者: Elif Eren / Norman R Watts / James F Conway / Paul T Wingfield /
要旨: Encapsulins are protein nanocompartments that regulate cellular metabolism in several bacteria and archaea. encapsulins protect the bacterial cells against oxidative stress by sequestering cytosolic ...Encapsulins are protein nanocompartments that regulate cellular metabolism in several bacteria and archaea. encapsulins protect the bacterial cells against oxidative stress by sequestering cytosolic iron. These encapsulins are formed by the shell protein EncA and three cargo proteins: EncB, EncC, and EncD. EncB and EncC form rotationally symmetric decamers with ferroxidase centers (FOCs) that oxidize Fe to Fe for iron storage in mineral form. However, the structure and function of the third cargo protein, EncD, have yet to be determined. Here, we report the x-ray crystal structure of EncD in complex with flavin mononucleotide. EncD forms an α-helical hairpin arranged as an antiparallel dimer, but unlike other flavin-binding proteins, it has no β-sheet, showing that EncD and its homologs represent a unique class of bacterial flavin-binding proteins. The cryo-EM structure of EncA-EncD encapsulins confirms that EncD binds to the interior of the EncA shell via its C-terminal targeting peptide. With only 100 amino acids, the EncD α-helical dimer forms the smallest flavin-binding domain observed to date. Unlike EncB and EncC, EncD lacks a FOC, and our biochemical results show that EncD instead is a NAD(P)H-dependent ferric reductase, indicating that the encapsulins act as an integrated system for iron homeostasis. Overall, this work contributes to our understanding of bacterial metabolism and could lead to the development of technologies for iron biomineralization and the production of iron-containing materials for the treatment of various diseases associated with oxidative stress.
履歴
登録2024年1月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年5月8日-
マップ公開2024年5月8日-
更新2025年5月21日-
現状2025年5月21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_43290.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_43290.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈EncA-EncD encapsulin cryo-EM 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.)
0.92 Å/pix.
x 512 pix.
= 471.04 Å		0.92 Å/pix.
x 512 pix.
= 471.04 Å		0.92 Å/pix.
x 512 pix.
= 471.04 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: 0.92 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: 0.01
最小 - 最大-0.04209158 - 0.08621133
平均 (標準偏差)0.0005484793 (±0.0044758148)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 471.04 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: EncA-EncD halfmap1

ファイルemd_43290_half_map_1.map
注釈EncA-EncD halfmap1
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: EncA-EncD halfmap2

ファイルemd_43290_half_map_2.map
注釈EncA-EncD halfmap2
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 : Icosahedral encapsulin EncA particles in complex with cargo prote...

全体名称: Icosahedral encapsulin EncA particles in complex with cargo protein EncD
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Icosahedral encapsulin EncA particles in complex with cargo protein EncD
    • タンパク質・ペプチド: EncA
    • タンパク質・ペプチド: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD

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超分子 #1: Icosahedral encapsulin EncA particles in complex with cargo prote...

超分子名称: Icosahedral encapsulin EncA particles in complex with cargo protein EncD
タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Myxococcus xanthus (バクテリア)

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分子 #1: EncA

分子名称: EncA / 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: Myxococcus xanthus (バクテリア)
分子量理論値: 33.505074 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MHHHHHHMPL EPHFMPDFLG HAENPLREEE WARLNETVIQ VARRSLVGRR ILDIYGPLGA GVQTVPYDEF QGVSPGAVDI VGEQETAMV FTDARKFKTI PIIYKDFLLH WRDIEAARTH NMPLDVSAAA GAAALCAQQE DELIFYGDAR LGYEGLMTAN G RLTVPLGD ...文字列:
MHHHHHHMPL EPHFMPDFLG HAENPLREEE WARLNETVIQ VARRSLVGRR ILDIYGPLGA GVQTVPYDEF QGVSPGAVDI VGEQETAMV FTDARKFKTI PIIYKDFLLH WRDIEAARTH NMPLDVSAAA GAAALCAQQE DELIFYGDAR LGYEGLMTAN G RLTVPLGD WTSPGGGFQA IVEATRKLNE QGHFGPYAVV LSPRLYSQLH RIYEKTGVLE IETIRQLASD GVYQSNRLRG ES GVVVSTG RENMDLAVSM DMVAAYLGAS RMNHPFRVLE ALLLRIKHPD AICTLEGAGA TERR

UniProtKB: Type 1 encapsulin shell protein EncA

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分子 #2: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD

分子名称: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD / 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: Myxococcus xanthus (バクテリア)
分子量理論値: 859.992 Da
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
GLTVGSLRG

UniProtKB: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD

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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0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.3 / 詳細: 20mM HEPES, 150mM NaCl
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 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
凍結凍結剤: ETHANE / 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: FEI FALCON IV (4k 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）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 130000
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7s4q

最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: I (正20面体型対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 5) / 使用した粒子像数: 47437
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
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION
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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