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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-52311
タイトルCryo-EM structure of the glucose-specific PTS transporter IICB from E. coli in an intermediate state
マップデータ
試料
  • 複合体: homo-dimeric complex
    • タンパク質・ペプチド: PTS system glucose-specific EIICB component
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
キーワードglucose transport protein / intermediate state / stalling / membrane protein / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


protein-phosphocysteine-glucose phosphotransferase system transporter activity / protein-Npi-phosphohistidine-D-glucose phosphotransferase / protein-N(PI)-phosphohistidine-sugar phosphotransferase activity / D-glucose import across plasma membrane / D-glucose transmembrane transporter activity / D-glucose transmembrane transport / phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / transmembrane transporter complex / kinase activity / regulation of DNA-templated transcription ...protein-phosphocysteine-glucose phosphotransferase system transporter activity / protein-Npi-phosphohistidine-D-glucose phosphotransferase / protein-N(PI)-phosphohistidine-sugar phosphotransferase activity / D-glucose import across plasma membrane / D-glucose transmembrane transporter activity / D-glucose transmembrane transport / phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / transmembrane transporter complex / kinase activity / regulation of DNA-templated transcription / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Phosphotransferase system, maltose/glucose-specific subfamily IIC component / PTS system glucose-specific IIBC component / : / Phosphotransferase system, IIB component, type 1 / Phosphotransferase system, EIIC component, type 1 / Phosphotransferase system EIIB, cysteine phosphorylation site / Glucose permease domain IIB / phosphotransferase system, EIIB / PTS EIIB domains cysteine phosphorylation site signature. / PTS_EIIB type-1 domain profile. ...Phosphotransferase system, maltose/glucose-specific subfamily IIC component / PTS system glucose-specific IIBC component / : / Phosphotransferase system, IIB component, type 1 / Phosphotransferase system, EIIC component, type 1 / Phosphotransferase system EIIB, cysteine phosphorylation site / Glucose permease domain IIB / phosphotransferase system, EIIB / PTS EIIB domains cysteine phosphorylation site signature. / PTS_EIIB type-1 domain profile. / PTS_EIIC type-1 domain profile. / Phosphotransferase system, EIIC / Phosphotransferase system, EIIC
類似検索 - ドメイン・相同性
PTS system glucose-specific EIICB component
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: 2.53 Å
データ登録者Roth P / Fotiadis D
資金援助 スイス, 1件
OrganizationGrant number国
Swiss National Science Foundation184980 スイス
引用ジャーナル: J Struct Biol X / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structure of a phosphotransferase system glucose transporter stalled in an intermediate conformation.
著者: Patrick Roth / Dimitrios Fotiadis /
要旨: The phosphotransferase system glucose-specific transporter IICB serves as a central nutrient uptake system in bacteria. It transports glucose across the plasma membrane via the IIC domain and ...The phosphotransferase system glucose-specific transporter IICB serves as a central nutrient uptake system in bacteria. It transports glucose across the plasma membrane via the IIC domain and phosphorylates the substrate within the cell to produce the glycolytic intermediate, glucose-6-phosphate, through the IIB domain. Furthermore, IIC consists of a transport (TD) and a scaffold domain, with the latter being involved in dimer formation. Transport is mediated by an elevator-type mechanism within the IIC domain, where the substrate binds to the mobile TD. This domain undergoes a large-scale rigid-body movement relative to the static scaffold domain, translocating glucose across the membrane. Structures of elevator-type transporters are typically captured in either inward- or outward-facing conformations. Intermediate states remain elusive, awaiting structural determination and mechanistic interpretation. Here, we present a single-particle cryo-EM structure of purified, -dodecyl-β-D-maltopyranoside-solubilized IICB from . While the IIB protein domain is flexible remaining unresolved, the dimeric IIC transporter is found trapped in a hitherto unobserved intermediate conformational state. Specifically, the TD is located halfway between inward- and outward-facing states. Structural analysis revealed a specific -dodecyl-β-D-maltopyranoside molecule bound to the glucose binding site. The sliding of the TD is potentially impeded halfway due to the bulky nature of the ligand and a shift of the thin gate, thereby stalling the transporter. In conclusion, this study presents a novel conformational state of IIC, and provides new structural and mechanistic insights into a potential stalling mechanism, paving the way for the rational design of transport inhibitors targeting this critical bacterial metabolic process.
履歴
登録2024年12月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月2日-
マップ公開2025年4月2日-
更新2025年4月2日-
現状2025年4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_52311.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_52311.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 67 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.01 Å/pix.
x 260 pix.
= 262.8 Å		1.01 Å/pix.
x 260 pix.
= 262.8 Å		1.01 Å/pix.
x 260 pix.
= 262.8 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: 1.01077 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: 0.05
最小 - 最大-0.053168107 - 1.6334897
平均 (標準偏差)0.0008439163 (±0.017799933)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ260260260
Spacing260260260
セルA=B=C: 262.80002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_52311_msk_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_52311_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_52311_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 : homo-dimeric complex

全体名称: homo-dimeric complex
要素
  • 複合体: homo-dimeric complex
    • タンパク質・ペプチド: PTS system glucose-specific EIICB component
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE

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超分子 #1: homo-dimeric complex

超分子名称: homo-dimeric complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 100 KDa

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分子 #1: PTS system glucose-specific EIICB component

分子名称: PTS system glucose-specific EIICB component / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Extra residues at the C-terminus correspond to a 3C protease cleavage site
コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
EC番号: protein-Npi-phosphohistidine-D-glucose phosphotransferase
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 51.691352 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MFKNAFANLQ KVGKSLMLPV SVLPIAGILL GVGSANFSWL PAVVSHVMAE AGGSVFANMP LIFAIGVALG FTNNDGVSAL AAVVAYGIM VKTMAVVAPL VLHLPAEEIA SKHLADTGVL GGIISGAIAA YMFNRFYRIK LPEYLGFFAG KRFVPIISGL A AIFTGVVL ...文字列:
MFKNAFANLQ KVGKSLMLPV SVLPIAGILL GVGSANFSWL PAVVSHVMAE AGGSVFANMP LIFAIGVALG FTNNDGVSAL AAVVAYGIM VKTMAVVAPL VLHLPAEEIA SKHLADTGVL GGIISGAIAA YMFNRFYRIK LPEYLGFFAG KRFVPIISGL A AIFTGVVL SFIWPPIGSA IQTFSQWAAY QNPVVAFGIY GFIERCLVPF GLHHIWNVPF QMQIGEYTNA AGQVFHGDIP RY MAGDPTA GKLSGGFLFK MYGLPAAAIA IWHSAKPENR AKVGGIMISA ALTSFLTGIT EPIEFSFMFV APILYIIHAI LAG LAFPIC ILLGMRDGTS FSHGLIDFIV LSGNSSKLWL FPIVGIGYAI VYYTIFRVLI KALDLKTPGR EDATEDAKAT GTSE MAPAL VAAFGGKENI TNLDACITRL RVSVADVSKV DQAGLKKLGA AGVVVAGSGV QAIFGTKSDN LKTEMDEYIR NHLEL EVLF Q

UniProtKB: PTS system glucose-specific EIICB component

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分子 #2: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE

分子名称: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: LMT
分子量理論値: 510.615 Da
Chemical component information

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / 可溶化剤*YM

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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6.2 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称
20.0 mMHEPES-NaOH
150.0 mMNaCl
5.0 mMb-ME
0.03 mg/mLDDM
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 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 / 前処理 - 気圧: 2.5 kPa
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

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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: TFS Selectris / 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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 9036 / 平均露光時間: 3.0 sec. / 平均電子線量: 35.04 e/Å2
詳細: Images were collected in the .eer format, split in 860 fractions
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）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 165000
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: 6831987
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: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.53 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.0) / 使用した粒子像数: 563331
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.0)
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 ID:

8qsr


Chain - Chain ID: A / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細initial rigid body fitting in ChimeraX, flexible fitting in Isolde and refinement in Coot and Phenix
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9hnp:
Cryo-EM structure of the glucose-specific PTS transporter IICB from E. coli in an intermediate state

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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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