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- EMDB-4908: Cryo-EM structure of the E. coli cytochrome bd-I oxidase at 2.68 ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-4908
タイトルCryo-EM structure of the E. coli cytochrome bd-I oxidase at 2.68 A resolution
マップデータ
試料
  • 複合体: Cytochrome bd-I oxidase from E. coli
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1
    • タンパク質・ペプチド: Uncharacterized protein YnhF
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X
  • リガンド: Ubiquinone-8
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: CIS-HEME D HYDROXYCHLORIN GAMMA-SPIROLACTONE
  • リガンド: HEME B/C
  • リガンド: OXYGEN MOLECULE
  • リガンド: water
キーワードOxidoreductase Cytochrome bd oxidase bd oxidase Oxidase / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating) / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors / cytochrome complex / aerobic electron transport chain / outer membrane / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors, oxygen as acceptor / oxidative phosphorylation / cellular response to hypoxia / membrane => GO:0016020 / electron transfer activity ...quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating) / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors / cytochrome complex / aerobic electron transport chain / outer membrane / oxidoreductase activity, acting on diphenols and related substances as donors, oxygen as acceptor / oxidative phosphorylation / cellular response to hypoxia / membrane => GO:0016020 / electron transfer activity / heme binding / membrane / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Cyd operon protein YbgT / Membrane bound YbgT-like / Membrane bound YbgT-like protein / Cytochrome ubiquinol oxidase subunit 1 / Cytochrome ubiquinol oxidase subunit 2 / Cytochrome bd terminal oxidase subunit I / Cytochrome bd terminal oxidase subunit II
類似検索 - ドメイン・相同性
Uncharacterized protein YnhF / Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1 / Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2 / Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌) / Escherichia coli (strain K12) (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: 2.68 Å
データ登録者Safarian S / Hahn A
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
German Federal Ministry for Education and Research ドイツ
引用ジャーナル: Science / 年: 2019
タイトル: Active site rearrangement and structural divergence in prokaryotic respiratory oxidases.
著者: S Safarian / A Hahn / D J Mills / M Radloff / M L Eisinger / A Nikolaev / J Meier-Credo / F Melin / H Miyoshi / R B Gennis / J Sakamoto / J D Langer / P Hellwig / W Kühlbrandt / H Michel /
要旨: Cytochrome bd-type quinol oxidases catalyze the reduction of molecular oxygen to water in the respiratory chain of many human-pathogenic bacteria. They are structurally unrelated to mitochondrial ...Cytochrome bd-type quinol oxidases catalyze the reduction of molecular oxygen to water in the respiratory chain of many human-pathogenic bacteria. They are structurally unrelated to mitochondrial cytochrome c oxidases and are therefore a prime target for the development of antimicrobial drugs. We determined the structure of the cytochrome bd-I oxidase by single-particle cryo-electron microscopy to a resolution of 2.7 angstroms. Our structure contains a previously unknown accessory subunit CydH, the L-subfamily-specific Q-loop domain, a structural ubiquinone-8 cofactor, an active-site density interpreted as dioxygen, distinct water-filled proton channels, and an oxygen-conducting pathway. Comparison with another cytochrome bd oxidase reveals structural divergence in the family, including rearrangement of high-spin hemes and conformational adaption of a transmembrane helix to generate a distinct oxygen-binding site.
履歴
登録2019年4月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年5月15日-
マップ公開2019年10月16日-
更新2024年5月22日-
現状2024年5月22日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.13
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 原子モデル: PDB-6rko
  • 表面レベル: 0.13
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_4908.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_4908.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.832 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.13 / ムービー #1: 0.13
最小 - 最大-0.67130756 - 0.9967307
平均 (標準偏差)0.00014172592 (±0.016276969)
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: 249.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8320.8320.832
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z249.600249.600249.600
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-0.6710.9970.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Cytochrome bd-I oxidase from E. coli

全体名称: Cytochrome bd-I oxidase from E. coli
要素
  • 複合体: Cytochrome bd-I oxidase from E. coli
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1
    • タンパク質・ペプチド: Uncharacterized protein YnhF
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X
  • リガンド: Ubiquinone-8
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: CIS-HEME D HYDROXYCHLORIN GAMMA-SPIROLACTONE
  • リガンド: HEME B/C
  • リガンド: OXYGEN MOLECULE
  • リガンド: water

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超分子 #1: Cytochrome bd-I oxidase from E. coli

超分子名称: Cytochrome bd-I oxidase from E. coli / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
分子量理論値: 107.7 KDa

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分子 #1: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2

分子名称: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating)
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 42.479828 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MIDYEVLRFI WWLLVGVLLI GFAVTDGFDM GVGMLTRFLG RNDTERRIMI NSIAPHWDGN QVWLITAGGA LFAAWPMVYA AAFSGFYVA MILVLASLFF RPVGFDYRSK IEETRWRNMW DWGIFIGSFV PPLVIGVAFG NLLQGVPFNV DEYLRLYYTG N FFQLLNPF ...文字列:
MIDYEVLRFI WWLLVGVLLI GFAVTDGFDM GVGMLTRFLG RNDTERRIMI NSIAPHWDGN QVWLITAGGA LFAAWPMVYA AAFSGFYVA MILVLASLFF RPVGFDYRSK IEETRWRNMW DWGIFIGSFV PPLVIGVAFG NLLQGVPFNV DEYLRLYYTG N FFQLLNPF GLLAGVVSVG MIITQGATYL QMRTVGELHL RTRATAQVAA LVTLVCFALA GVWVMYGIDG YVVKSTMDHY AA SNPLNKE VVREAGAWLV NFNNTPILWA IPALGVVLPL LTILTARMDK AAWAFVFSSL TLACIILTAG IAMFPFVMPS STM MNASLT MWDATSSQLT LNVMTWVAVV LVPIILLYTA WCYWKMFGRI TKEDIERNTH SLY

UniProtKB: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 2

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分子 #2: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1

分子名称: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating)
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 58.251723 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MLDIVELSRL QFALTAMYHF LFVPLTLGMA FLLAIMETVY VLSGKQIYKD MTKFWGKLFG INFALGVATG LTMEFQFGTN WSYYSHYVG DIFGAPLAIE GLMAFFLEST FVGLFFFGWD RLGKVQHMCV TWLVALGSNL SALWILVANG WMQNPIASDF N FETMRMEM ...文字列:
MLDIVELSRL QFALTAMYHF LFVPLTLGMA FLLAIMETVY VLSGKQIYKD MTKFWGKLFG INFALGVATG LTMEFQFGTN WSYYSHYVG DIFGAPLAIE GLMAFFLEST FVGLFFFGWD RLGKVQHMCV TWLVALGSNL SALWILVANG WMQNPIASDF N FETMRMEM VSFSELVLNP VAQVKFVHTV ASGYVTGAMF ILGISAWYML KGRDFAFAKR SFAIAASFGM AAVLSVIVLG DE SGYEMGD VQKTKLAAIE AEWETQPAPA AFTLFGIPDQ EEETNKFAIQ IPYALGIIAT RSVDTPVIGL KELMVQHEER IRN GMKAYS LLEQLRSGST DQAVRDQFNS MKKDLGYGLL LKRYTPNVAD ATEAQIQQAT KDSIPRVAPL YFAFRIMVAC GFLL LAIIA LSFWSVIRNR IGEKKWLLRA ALYGIPLPWI AVEAGWFVAE YGRQPWAIGE VLPTAVANSS LTAGDLIFSM VLICG LYTL FLVAELFLMF KFARLGPSSL KTGRYHFEQS STTTQPAR

UniProtKB: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit 1

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分子 #3: Uncharacterized protein YnhF

分子名称: Uncharacterized protein YnhF / 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: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 2.999651 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MSTDLKFSLV TTIIVLGLIV AVGLTAALH

UniProtKB: Uncharacterized protein YnhF

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分子 #4: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X

分子名称: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: quinol oxidase (electrogenic, proton-motive force generating)
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 4.043663 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MWYFAWILGT LLACSFGVIT ALALEHVESG KAGQEDI

UniProtKB: Cytochrome bd-I ubiquinol oxidase subunit X

+
分子 #5: Ubiquinone-8

分子名称: Ubiquinone-8 / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: UQ8
分子量理論値: 727.109 Da
Chemical component information

ChemComp-UQ8:
Ubiquinone-8 / ユビキノン8

+
分子 #6: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...

分子名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 4 / 式: POV
分子量理論値: 760.076 Da
Chemical component information

ChemComp-POV:
(2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / リン脂質*YM

+
分子 #7: CIS-HEME D HYDROXYCHLORIN GAMMA-SPIROLACTONE

分子名称: CIS-HEME D HYDROXYCHLORIN GAMMA-SPIROLACTONE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: HDD
分子量理論値: 632.487 Da
Chemical component information

ChemComp-HDD:
CIS-HEME D HYDROXYCHLORIN GAMMA-SPIROLACTONE

+
分子 #8: HEME B/C

分子名称: HEME B/C / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 2 / 式: HEB
分子量理論値: 618.503 Da
Chemical component information

ChemComp-HEB:
HEME B/C

+
分子 #9: OXYGEN MOLECULE

分子名称: OXYGEN MOLECULE / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1 / 式: OXY
分子量理論値: 31.999 Da
Chemical component information

ChemComp-O2:
OXYGEN MOLECULE

+
分子 #10: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 31 / 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7 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称
20.0 mMHepes
100.0 mMSodium chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 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 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 70.0 K / 最高: 70.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5463 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 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C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 0.5 µm / 倍率（補正後）: 96000 / 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 96000
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: 3500000
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Relion3 initial model
最終 再構成使用したクラス数: 3 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.68 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3) / 使用した粒子像数: 170000
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3)
最終 3次元分類クラス数: 3 / 平均メンバー数/クラス: 100000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 120
当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-6rko:
Cryo-EM structure of the E. coli cytochrome bd-I oxidase at 2.68 A resolution

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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://pdbjlvh1.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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