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- EMDB-44302: Cryo-EM Structure of the Glycosyltransferase ArnC from Salmonella... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44302
タイトルCryo-EM Structure of the Glycosyltransferase ArnC from Salmonella enterica in the Apo State Determined on Krios microscope
マップデータArnC apo - Krios - sharpened map
試料
  • 複合体: Salmonella enterica ArnC in MSP1E3D1 nanodisc in the apo state
    • タンパク質・ペプチド: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
  • リガンド: water
キーワードGlycosyltransferase / undecaprenyl phosphate / aminoarabinose / polymyxin resistance / GT-A / TRANSFERASE
機能・相同性
機能・相同性情報


undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase / undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase activity / 4-amino-4-deoxy-alpha-L-arabinopyranosyl undecaprenyl phosphate biosynthetic process / phosphotransferase activity, for other substituted phosphate groups / lipopolysaccharide biosynthetic process / lipid A biosynthetic process / response to antibiotic / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase / : / Glycosyltransferase 2-like / Glycosyl transferase family 2 / Nucleotide-diphospho-sugar transferases
類似検索 - ドメイン・相同性
Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
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: 2.74 Å
データ登録者Ashraf KU / Punetha A / Petrou VI
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R00GM123228 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM150831 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: Structural basis of undecaprenyl phosphate glycosylation leading to polymyxin resistance in Gram-negative bacteria.
著者: Khuram U Ashraf / Mariana Bunoro-Batista / T Bertie Ansell / Ankita Punetha / Stephannie Rosario-Garrido / Emre Firlar / Jason T Kaelber / Phillip J Stansfeld / Vasileios I Petrou /
要旨: In Gram-negative bacteria, the enzymatic modification of Lipid A with aminoarabinose (L-Ara4N) leads to resistance against polymyxin antibiotics and cationic antimicrobial peptides. ArnC, an integral ...In Gram-negative bacteria, the enzymatic modification of Lipid A with aminoarabinose (L-Ara4N) leads to resistance against polymyxin antibiotics and cationic antimicrobial peptides. ArnC, an integral membrane glycosyltransferase, attaches a formylated form of aminoarabinose to the lipid undecaprenyl phosphate, enabling its association with the bacterial inner membrane. Here, we present cryo-electron microscopy structures of ArnC from in and nucleotide-bound conformations. These structures reveal a conformational transition that takes place upon binding of the partial donor substrate. Using coarse-grained and atomistic simulations, we provide insights into substrate coordination before and during catalysis, and we propose a catalytic mechanism that may operate on all similar metal-dependent polyprenyl phosphate glycosyltransferases. The reported structures provide a new target for drug design aiming to combat polymyxin resistance.
履歴
登録2024年3月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月5日-
マップ公開2025年2月5日-
更新2025年3月5日-
現状2025年3月5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_44302.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_44302.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈ArnC apo - Krios - 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.)
0.67 Å/pix.
x 480 pix.
= 321.6 Å		0.67 Å/pix.
x 480 pix.
= 321.6 Å		0.67 Å/pix.
x 480 pix.
= 321.6 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: 0.67 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: 0.072
最小 - 最大-0.55579793 - 0.7266368
平均 (標準偏差)0.00011900259 (±0.013758153)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ480480480
Spacing480480480
セルA=B=C: 321.6 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: ArnC apo - Krios - half map A

ファイルemd_44302_half_map_1.map
注釈ArnC apo - Krios - 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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ハーフマップ: ArnC apo - Krios - half map B

ファイルemd_44302_half_map_2.map
注釈ArnC apo - Krios - 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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試料の構成要素

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全体 : Salmonella enterica ArnC in MSP1E3D1 nanodisc in the apo state

全体名称: Salmonella enterica ArnC in MSP1E3D1 nanodisc in the apo state
要素
  • 複合体: Salmonella enterica ArnC in MSP1E3D1 nanodisc in the apo state
    • タンパク質・ペプチド: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
  • リガンド: water

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超分子 #1: Salmonella enterica ArnC in MSP1E3D1 nanodisc in the apo state

超分子名称: Salmonella enterica ArnC in MSP1E3D1 nanodisc in the apo state
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
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: 162.7 KDa

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分子 #1: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase

分子名称: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
EC番号: undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase
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: 40.725539 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MDYKDDDDKH HHHHHHHHHE NLYFQSYVGG GSGGGSMFDA APIKKVSVVI PVYNEQESLP ELIRRTTTAC ESLGKAWEIL LIDDGSSDS SAELMVKASQ EADSHIISIL LNRNYGQHAA IMAGFSHVSG DLIITLDADL QNPPEEIPRL VAKADEGFDV V GTVRQNRQ ...文字列:
MDYKDDDDKH HHHHHHHHHE NLYFQSYVGG GSGGGSMFDA APIKKVSVVI PVYNEQESLP ELIRRTTTAC ESLGKAWEIL LIDDGSSDS SAELMVKASQ EADSHIISIL LNRNYGQHAA IMAGFSHVSG DLIITLDADL QNPPEEIPRL VAKADEGFDV V GTVRQNRQ DSLFRKSASK IINLLIQRTT GKAMGDYGCM LRAYRRPIID TMLRCHERST FIPILANIFA RRATEIPVHH AE REFGDSK YSFMRLINLM YDLVTCLTTT PLRLLSLLGS VIAIGGFSLS VLLIVLRLAL GPQWAAEGVF MLFAVLFTFI GAQ FIGMGL LGEYIGRIYN DVRARPRYFV QQVIYPESTP FTEESHQ

UniProtKB: Undecaprenyl-phosphate 4-deoxy-4-formamido-L-arabinose transferase

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分子 #2: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 130 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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1.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC8H18N2O4SHEPES
150.0 mMNaClSodium chloride
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 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: 30 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: 3 microliters of ArnC incorporated into nanodiscs was applied to a glow-discharged UltraAuFoil (1.2/1.3) 300 mesh grids (Quantifoil), blotted with filter paper for 3.5 s, and flash-frozen by ...詳細: 3 microliters of ArnC incorporated into nanodiscs was applied to a glow-discharged UltraAuFoil (1.2/1.3) 300 mesh grids (Quantifoil), blotted with filter paper for 3.5 s, and flash-frozen by plunging in liquid ethane cooled with liquid nitrogen. Grids were stored in liquid nitrogen..

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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 K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-35 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 23259 / 平均露光時間: 1.2 sec. / 平均電子線量: 57.42 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 / 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）: 0.8 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: 4186210
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C4 (4回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.74 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.2) / 使用した粒子像数: 490807
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.2)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.2)
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Chain - Source name: Other / Chain - Initial model type: experimental model
詳細: The initial model consisted of the complete biological assembly for PDB entry 8VXH
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-9b77:
Cryo-EM Structure of the Glycosyltransferase ArnC from Salmonella enterica in the Apo State Determined on Krios microscope

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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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