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- EMDB-45192: Cryo-EM structure of PqqU with ligand PQQ -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45192
タイトルCryo-EM structure of PqqU with ligand PQQ
マップデータCryo-EM structure of E. coli PqqU with ligand PQQ at 1.99 A global resolution.
試料
  • 複合体: Complex of PqqU with PQQ
    • タンパク質・ペプチド: Pyrroloquinoline quinone transporter
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: PYRROLOQUINOLINE QUINONE
  • リガンド: water
キーワードTonD-dependent / outer membrane / transporter / PQQ uptake / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


siderophore transmembrane transport / intracellular monoatomic cation homeostasis / siderophore uptake transmembrane transporter activity / transmembrane transporter complex / cell outer membrane / signaling receptor activity / membrane
類似検索 - 分子機能
: / TonB-dependent siderophore receptor / TonB-dependent receptor-like, beta-barrel / TonB dependent receptor-like, beta-barrel / TonB-dependent receptor (TBDR) proteins profile. / Vitamin B12 transporter BtuB-like / TonB-dependent receptor, plug domain superfamily / TonB-dependent receptor, plug domain / TonB-dependent Receptor Plug Domain / TonB-dependent receptor-like, beta-barrel domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Pyrroloquinoline quinone transporter
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli BW25113 (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: 1.99 Å
データ登録者Munder F / Venugopal H / Grinter R
資金援助 オーストラリア, 4件
OrganizationGrant number国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia)APP1197376 オーストラリア
Australian Research Council (ARC)DP230102150 オーストラリア
Australian Research Council (ARC)LE200100045 オーストラリア
Australian Research Council (ARC)LE120100090 オーストラリア
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2025
タイトル: High-affinity PQQ import is widespread in Gram-negative bacteria.
著者: Fabian Munder / Marcos Voutsinos / Klaus Hantke / Hari Venugopal / Rhys Grinter /
要旨: Pyrroloquinoline quinone (PQQ) is a soluble redox cofactor used by diverse bacteria. Many Gram-negative bacteria that encode PQQ-dependent enzymes do not produce it and instead obtain it from the ...Pyrroloquinoline quinone (PQQ) is a soluble redox cofactor used by diverse bacteria. Many Gram-negative bacteria that encode PQQ-dependent enzymes do not produce it and instead obtain it from the environment. To achieve this, uses the TonB-dependent transporter PqqU as a high-affinity PQQ importer. Here, we show that PqqU binds PQQ with high affinity and determine the high-resolution structure of the PqqU-PQQ complex, revealing that PqqU undergoes conformational changes in PQQ binding to capture the cofactor in an internal cavity. We show that these conformational changes preclude the binding of a bacteriophage, which targets PqqU as a cell surface receptor. Guided by the PqqU-PQQ structure, we identify amino acids essential for PQQ import and leverage this information to map the presence of PqqU across Gram-negative bacteria. This reveals that PqqU is encoded by Gram-negative bacteria from at least 22 phyla occupying diverse habitats, indicating that PQQ is an important cofactor for bacteria that adopt diverse lifestyles and metabolic strategies.
履歴
登録2024年6月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年6月19日-
マップ公開2024年6月19日-
更新2025年8月13日-
現状2025年8月13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_45192.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_45192.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM structure of E. coli PqqU with ligand PQQ at 1.99 A global resolution.
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.)
0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.4 Å		0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.4 Å		0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.4 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: 0.82 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: 0.486
最小 - 最大-2.0140204 - 3.8083582
平均 (標準偏差)0.00039150973 (±0.0641263)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 262.4 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: Half Map B of PqqU with ligand PQQ.

ファイルemd_45192_half_map_1.map
注釈Half Map B of PqqU with ligand PQQ.
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 of PqqU with ligand PQQ.

ファイルemd_45192_half_map_2.map
注釈Half Map A of PqqU with ligand PQQ.
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 : Complex of PqqU with PQQ

全体名称: Complex of PqqU with PQQ
要素
  • 複合体: Complex of PqqU with PQQ
    • タンパク質・ペプチド: Pyrroloquinoline quinone transporter
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: PYRROLOQUINOLINE QUINONE
  • リガンド: water

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超分子 #1: Complex of PqqU with PQQ

超分子名称: Complex of PqqU with PQQ / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: TonB-dependent outer membrane transporter PqqU in complex with its substrate PQQ.
由来(天然)生物種: Escherichia coli BW25113 (大腸菌)
分子量理論値: 78 KDa

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分子 #1: Pyrroloquinoline quinone transporter

分子名称: Pyrroloquinoline quinone transporter / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli BW25113 (大腸菌)
分子量理論値: 78.401164 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MSNHHHHHHH HHHENLYFQG AMDIGINSDP ADEQTMIVSA APQVVSELDT PAAVSVVDGE EMRLATPRIN LSESLTGVPG LQVQNRQNY AQDLQLSIRG FGSRSTYGIR GIRLYVDGIP ATMPDGQGQT SNIDLSSVQN VEVLRGPFSA LYGNASGGVM N VTTQTGQQ ...文字列:
MSNHHHHHHH HHHENLYFQG AMDIGINSDP ADEQTMIVSA APQVVSELDT PAAVSVVDGE EMRLATPRIN LSESLTGVPG LQVQNRQNY AQDLQLSIRG FGSRSTYGIR GIRLYVDGIP ATMPDGQGQT SNIDLSSVQN VEVLRGPFSA LYGNASGGVM N VTTQTGQQ PPTIEASSYY GSFGSWRYGL KATGATGDGT QPGDVDYTVS TTRFTTHGYR DHSGAQKNLA NAKLGVRIDE AS KLSLIFN SVDIKADDPG GLTKAEWKAN PQQAPRAEQY DTRKTIKQTQ AGLRYERSLS SRDDMSVMMY AGERETTQYQ SIP MAPQLN PSHAGGVITL QRHYQGIDSR WTHRGELGVP VTFTTGLNYE NMSENRKGYN NFRLNSGMPE YGQKGELRRD ERNL MWNID PYLQTQWQLS EKLSLDAGVR YSSVWFDSND HYVTPGNGDD SGDASYHKWL PAGSLKYAMT DAWNIYLAAG RGFET PTIN ELSYRADGQS GMNLGLKPST NDTIEIGSKT RIGDGLLSLA LFQTDTDDEI VVDSSSGGRT TYKNAGKTRR QGAELA WDQ RFAGDFRVNA SWTWLDATYR SNVCNEQDCN GNRMPGIARN MGFASIGYVP EDGWYAGTEA RYMGDIMADD ENTAKAP SY TLVGLFTGYK YNYHNLTVDL FGRVDNLFDK EYVGSVIVNE SNGRYYEPSP GRNYGVGMNI AWRFE

UniProtKB: Pyrroloquinoline quinone transporter

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分子 #2: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #3: PYRROLOQUINOLINE QUINONE

分子名称: PYRROLOQUINOLINE QUINONE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: PQQ
分子量理論値: 330.206 Da
Chemical component information

ChemComp-PQQ:
PYRROLOQUINOLINE QUINONE

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 111 / 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3.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMC4H11NO3Tris-HCl
150.0 mMNaClSodium Chloride
0.025 %C47H88O22Lauryl Maltose Neopentyl Glycol

詳細: LMNG was partly removed by concentration in a 100 kDa cut-off concentrator.
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: 30 mA
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 sample.

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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: 10 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOCONTINUUM (6k x 4k)
実像数: 8744 / 平均露光時間: 5.22 sec. / 平均電子線量: 60.0 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 105000
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: 2110000
CTF補正タイプ: 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:

6v41

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 1.99 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 872884
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
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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