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万見
- EMDB-50819: Cryo-EM structure of E. coli transcription factor NrdR in complex... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-50819
タイトルCryo-EM structure of E. coli transcription factor NrdR in complex with DNA
マップデータSharpened map from non-uniform refinement in cryoSPARC
試料
  • 複合体: E. coli NrdR/ATP/dATP/DNA
    • タンパク質・ペプチド: E. coli NrdR
    • DNA: DNA 57-mer from E. coli with two NrdR boxes
キーワードtranscription factor / ribonucleotide reductase / repressor / ATP-cone / Zn-ribbon / DNA BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


double-stranded DNA binding / negative regulation of DNA-templated transcription / zinc ion binding / ATP binding
類似検索 - 分子機能
Ribonucleotide reductase regulator NrdR-like / : / Transcriptional repressor NrdR-like, N-terminal domain / ATP-cone domain / ATP cone domain / ATP-cone domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Transcriptional repressor NrdR
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (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: 4.1 Å
データ登録者Banerjee I / Bimai O / Martinez-Carranza M / Stenmark P / Sjoberg BM / Rozman Grinberg I / Logan DT
資金援助 スウェーデン, 米国, 6件
OrganizationGrant number国
Carl Trygger FoundationCTS 20:361 スウェーデン
Cancerfonden201210PJF スウェーデン
Wenner-Gren Foundation 米国
Swedish Research Council2016-04855 スウェーデン
Swedish Research Council2019-03681 スウェーデン
Swedish Research Council2023-05074 スウェーデン
引用ジャーナル: FEBS J / 年: 2025
タイトル: Bacterial transcriptional repressor NrdR - a flexible multifactorial nucleotide sensor.
著者: Inna Rozman Grinberg / Ornella Bimaï / Saher Shahid / Lena Philipp / Markel Martínez-Carranza / Ipsita Banerjee / Daniel Lundin / Pål Stenmark / Britt-Marie Sjöberg / Derek T Logan /
要旨: NrdR is a bacterial transcriptional repressor consisting of a zinc (Zn)-ribbon domain followed by an ATP-cone domain. Understanding its mechanism of action could aid the design of novel ...NrdR is a bacterial transcriptional repressor consisting of a zinc (Zn)-ribbon domain followed by an ATP-cone domain. Understanding its mechanism of action could aid the design of novel antibacterials. NrdR binds specifically to two "NrdR boxes" upstream of ribonucleotide reductase operons, of which Escherichia coli has three: nrdHIEF, nrdDG and nrdAB, in the last of which we identified a new box. We show that E. coli NrdR (EcoNrdR) has similar binding strength to all three sites when loaded with ATP plus deoxyadenosine triphosphate (dATP) or equivalent diphosphate combinations. No other combination of adenine nucleotides promotes binding to DNA. We present crystal structures of EcoNrdR-ATP-dATP and EcoNrdR-ADP-dATP, which are the first high-resolution crystal structures of an NrdR. We have also determined cryo-electron microscopy structures of DNA-bound EcoNrdR-ATP-dATP and novel filaments of EcoNrdR-ATP. Tetrameric forms of EcoNrdR involve alternating interactions between pairs of Zn-ribbon domains and ATP-cones. The structures reveal considerable flexibility in relative orientation of ATP-cones vs Zn-ribbon domains. The structure of DNA-bound EcoNrdR-ATP-dATP shows that significant conformational rearrangements between ATP-cones and Zn-ribbons accompany DNA binding while the ATP-cones retain the same relative orientation. In contrast, ATP-loaded EcoNrdR filaments show rearrangements of the ATP-cone pairs and sequester the DNA-binding residues of NrdR such that they are unable to bind to DNA. Our results, in combination with a previous structural and biochemical study, point to highly flexible EcoNrdR structures that, when loaded with the correct nucleotides, adapt to an optimal promoter-binding conformation.
履歴
登録2024年6月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月9日-
マップ公開2025年4月9日-
更新2025年7月2日-
現状2025年7月2日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_50819.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_50819.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened map from non-uniform refinement in cryoSPARC
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.)
1.26 Å/pix.
x 256 pix.
= 322.56 Å		1.26 Å/pix.
x 256 pix.
= 322.56 Å		1.26 Å/pix.
x 256 pix.
= 322.56 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: 1.26 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: 0.08
最小 - 最大-0.34972045 - 0.8023758
平均 (標準偏差)-0.00052494986 (±0.014394364)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 322.56 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Locally sharpened map from DeepEMhancer

ファイルemd_50819_additional_1.map
注釈Locally sharpened map from DeepEMhancer
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 B

ファイルemd_50819_half_map_1.map
注釈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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ハーフマップ: Half-map A

ファイルemd_50819_half_map_2.map
注釈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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試料の構成要素

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全体 : E. coli NrdR/ATP/dATP/DNA

全体名称: E. coli NrdR/ATP/dATP/DNA
要素
  • 複合体: E. coli NrdR/ATP/dATP/DNA
    • タンパク質・ペプチド: E. coli NrdR
    • DNA: DNA 57-mer from E. coli with two NrdR boxes

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超分子 #1: E. coli NrdR/ATP/dATP/DNA

超分子名称: E. coli NrdR/ATP/dATP/DNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Tetrameric transcription factor NrdR from E. coli in complex with ATP, dATP and a DNA 57-mer containing two NrdR boxes.
分子量理論値: 128 KDa

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分子 #1: E. coli NrdR

分子名称: E. coli NrdR / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MHCPFCFAVD TKVIDSRLVG EGSSVRRRRQ CLVCNERFTT FEVAELVMPR VVKSNDVREP FNEEKLRSGM LRALEKRPV SSDDVEMAIN HIKSQLRATG EREVPSKMIG NLVMEQLKKL DKVAYIRFAS VYRSFEDIKD F GEEIARLE DKLAAALEHH HHHH

UniProtKB: Transcriptional repressor NrdR

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分子 #2: DNA 57-mer from E. coli with two NrdR boxes

分子名称: DNA 57-mer from E. coli with two NrdR boxes / タイプ: dna / ID: 2 / 詳細: DNA 57-mer from E. coli with two NrdR boxes / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
GCACTATTTG CTATATATTG TGTGGTTGAA TCTTTTTTCA ACTACATCTA GTATCTC

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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0.31 mg/mL
緩衝液pH: 8.5
構成要素:
濃度名称式
25.0 mMTris-HCl
100.0 mMNaCl
5.0 mMMgCl2MgCl2
1.0 mMTCEP
0.5 mMdATP
0.5 mMATP
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: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 4 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細16 uM monomeric protein, 6 uM oligonucleotide

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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 K2 QUANTUM (4k x 4k)
デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-40 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 14789 / 平均電子線量: 58.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
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

詳細pixel size 0.63 A
粒子像選択選択した数: 3400000
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / 使用した粒子像数: 178716
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 3次元分類クラス数: 6 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
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
PDB IDChain

7p3f

chain_id: E, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

7p3f

chain_id: F, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
詳細Three models were used to fit the best cryo-EM volume: DNA from the S. coelicor NrdR-dATP-ATP-DNA complex, and pairs of ATP-cones and Zn-ribbons from the EcNrdR-ATP-dAMPPNP complex. These were fitted to the volume using Molrep in the order DNA:ATP-cones:Zn ribbons. Domain-wise rigid body real space refinement was then carried out using phenix.refine.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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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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