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- EMDB-49237: Closed conformation of ArsA from L. ferriphilum in complex with M... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-49237
タイトルClosed conformation of ArsA from L. ferriphilum in complex with MgATP and arsenite at 1.5 minute time point
マップデータ
試料
  • 複合体: ArsA closed state in complex with MgATP and arsenite
    • タンパク質・ペプチド: Arsenite transporter ATPase-like protein,arsA
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ARSENIC
  • リガンド: water
キーワードATPase / closed conformation / arsenite / arsenic / ATP / Intradimeric Walker A / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


arsenite-transporting ATPase / ATPase-coupled arsenite transmembrane transporter activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding
類似検索 - 分子機能
Arsenical pump-driving ATPase / Arsenical pump ATPase, ArsA/GET3 / Anion-transporting ATPase-like domain / Anion-transporting ATPase / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
arsenite-transporting ATPase
類似検索 - 構成要素
生物種Leptospirillum ferriphilum ML-04 (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: 3.0 Å
データ登録者Mahajan S / Rees DC / Clemons WM
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: Nucleotide- and metalloid-driven conformational changes in the arsenite efflux ATPase ArsA.
著者: Shivansh Mahajan / Ashley E Pall / Yancheng E Li / Timothy L Stemmler / Douglas C Rees / William M Clemons /
要旨: Arsenite (As) is toxic to all organisms due to its ability to tightly bind exposed thiols within cells. An important As resistance mechanism in prokaryotes involves proteins encoded by the operon. A ...Arsenite (As) is toxic to all organisms due to its ability to tightly bind exposed thiols within cells. An important As resistance mechanism in prokaryotes involves proteins encoded by the operon. A central component of the operon in many bacteria is the cytoplasmic ATPase, ArsA, which orchestrates a series of nucleotide-dependent handoffs, starting with the capture of As by the ArsD metallochaperone and culminating in its removal from the cell by the ArsB efflux pump. Although the mechanism of ArsA has been widely studied, the molecular details of how nucleotide hydrolysis modulates these events remain unclear. ArsA is an archetypal member of the intradimeric Walker A (IWA) family of ATPases, implicated in a diversity of complex biological functions. Conformational changes typical of IWA ATPases have been postulated to drive these molecular events but have not been demonstrated. We report cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structures of ArsA in MgADP-bound and MgATP-bound states, as well as a distinct MgATP-bound state liganded to As. X-ray absorption spectroscopy (XAS) confirmed three-coordinate binding of As to the conserved cysteines at the metalloid-binding site of the closed state. Coupled with biochemical characterization, our cryo-EM structures reveal key conformational changes in the ArsA catalytic cycle consistent with other IWA ATPases and provide the structural basis for allosteric activation of nucleotide hydrolysis by As. This work establishes how the nucleotide state of ArsA transiently creates a high-affinity binding site that can sequester metalloid within the cell, followed by a nucleotide-driven handoff to ArsB for efflux.
履歴
登録2025年2月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年8月20日-
マップ公開2025年8月20日-
更新2025年9月10日-
現状2025年9月10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_49237.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_49237.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.65 Å/pix.
x 320 pix.
= 208. Å		0.65 Å/pix.
x 320 pix.
= 208. Å		0.65 Å/pix.
x 320 pix.
= 208. Å

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断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.65 Å
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ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.1
最小 - 最大-0.5865047 - 0.89973295
平均 (標準偏差)0.00009803251 (±0.01620097)
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: 208.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_49237_additional_1.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: #2

ファイルemd_49237_half_map_1.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: #1

ファイルemd_49237_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : ArsA closed state in complex with MgATP and arsenite

全体名称: ArsA closed state in complex with MgATP and arsenite
要素
  • 複合体: ArsA closed state in complex with MgATP and arsenite
    • タンパク質・ペプチド: Arsenite transporter ATPase-like protein,arsA
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ARSENIC
  • リガンド: water

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超分子 #1: ArsA closed state in complex with MgATP and arsenite

超分子名称: ArsA closed state in complex with MgATP and arsenite
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: ArsA incubated with 2 mM each of MgCl2, ATP and sodium arsenite for 1.5 min before vitrification
由来(天然)生物種: Leptospirillum ferriphilum ML-04 (バクテリア)

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分子 #1: Arsenite transporter ATPase-like protein,arsA

分子名称: Arsenite transporter ATPase-like protein,arsA / 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: Leptospirillum ferriphilum ML-04 (バクテリア)
分子量理論値: 63.972004 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGMKFLQLPP RFMFFTGKGG VGKTSIACAT SIQLANAGKR VLLVSTDPAS NVGQVFGVDI GNRVTPIPAV PHLSALEIDP EAAASAYRE RLVGPVRGVL PDDVVKGIEE SLSGACTTEI AAFDEFTALL TNAVLTADYQ HIIFDTAPTG HTIRLLQLPG A WSGFLEAG ...文字列:
MGMKFLQLPP RFMFFTGKGG VGKTSIACAT SIQLANAGKR VLLVSTDPAS NVGQVFGVDI GNRVTPIPAV PHLSALEIDP EAAASAYRE RLVGPVRGVL PDDVVKGIEE SLSGACTTEI AAFDEFTALL TNAVLTADYQ HIIFDTAPTG HTIRLLQLPG A WSGFLEAG KGDASCLGPL AGLEKQRTQY KAAVEALADP LQTRLVLVAR AQQATLREVA RTHEELATIG IKQQHLVING IL PSAEAAN DPLAAAIHER EQTALKNIPA TLTSLPRDLV QLKPFNLVGL DALRQLLTDL PLQAHVAADA PIELDEPGMG DLV DGIEAD GHGLVMLMGK GGVGKTTLAA AIAVELAHRG LPVHLTTSDP AAHLTDTLEA SLDNLTVSRI DPHAETERYR QHVL ETKGA QLDAEGRALL EEDLHSPCTE EIAVFQAFSR IIREAGKKFV VMDTAPTGHT LLLLDATGAY HREVRRQMGN KGTHF TTPM MQLRDPNQTK VLVVTLAETT PVLEAAKLQA DLRRAGIEPW AWIINTSVAA ASAKSPLLRQ RAANELREIN AVANHH ADR YAVVPLLKEE PIGAERLRAL IHPQTHHHHH H

UniProtKB: arsenite-transporting ATPase

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分子 #2: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #4: ARSENIC

分子名称: ARSENIC / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: ARS
分子量理論値: 74.922 Da
Chemical component information

ChemComp-ARS:
ARSENIC

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 13 / 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10 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
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
詳細ArsA incubated with 2 mM each of MgCl2, ATP and sodium arsenite for 1.5 min before vitrification

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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: 70.0 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 130000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
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: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 124599
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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)

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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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