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- EMDB-53146: Tomogram of a Corynebacterium glutamicum cell-1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-53146
タイトルTomogram of a Corynebacterium glutamicum cell-1
マップデータ
試料
  • 細胞: Corynebacterium glutamicum cell
キーワードS-layer / PS2 / Corynebacterium glutamicum / RIBOSOMAL PROTEIN
生物種Corynebacterium glutamicum ATCC 13058 (バクテリア)
手法電子線トモグラフィー法 / クライオ電子顕微鏡法
データ登録者Isbilir B / Bharat T
資金援助 英国, フランス, European Union, 6件
OrganizationGrant number国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MC_UP_1201/31 英国
Wellcome Trust225317/Z/22/Z 英国
Human Frontier Science Program (HFSP)RGY0074/2021 フランス
European Molecular Biology Organization (EMBO)YIP 2021European Union
Leverhulme TrustPhilip Leverhulme Prize 英国
The Lister Institute of Preventive MedicineLister Prize 英国
引用ジャーナル: PLoS Biol / 年: 2025
タイトル: Mapping the ultrastructural topology of the corynebacterial cell surface.
著者: Buse Isbilir / Anna Yeates / Vikram Alva / Tanmay A M Bharat /
要旨: Corynebacterium glutamicum is a diderm bacterium extensively used in the industrial-scale production of amino acids. Corynebacteria belong to the bacterial family Mycobacteriaceae, which is ...Corynebacterium glutamicum is a diderm bacterium extensively used in the industrial-scale production of amino acids. Corynebacteria belong to the bacterial family Mycobacteriaceae, which is characterized by a highly unusual cell envelope with an outer membrane consisting of mycolic acids, called mycomembrane. The mycomembrane is further coated by a surface (S-)layer array in C. glutamicum, making this cell envelope highly distinctive. Despite the biotechnological significance of C. glutamicum and biomedical significance of mycomembrane-containing pathogens, ultrastructural and molecular details of its distinctive cell envelope remain poorly characterized. To address this, we investigated the cell envelope of C. glutamicum using electron cryotomography and cryomicroscopy of focused ion beam-milled single and dividing cells. Our cellular imaging allowed us to map the different components of the cell envelope onto the tomographic density. Our data reveal that C. glutamicum has a variable cell envelope, with the S-layer decorating the mycomembrane in a patchy manner. We further isolated and resolved the structure of the S-layer at 3.1 Å-resolution using single particle electron cryomicroscopy. Our structure shows that the S-layer of C. glutamicum is composed of a hexagonal array of the PS2 protein, which interacts directly with the mycomembrane via an anchoring segment containing a coiled-coil motif. Bioinformatic analyses revealed that the PS2 S-layer is sparsely yet exclusively present within the Corynebacterium genus and absent in other genera of the Mycobacteriaceae family, suggesting distinct evolutionary pathways in the development of their cell envelopes. Our structural and cellular data collectively provide a topography of the unusual C. glutamicum cell surface, features of which are shared by many pathogenic and microbiome-associated bacteria, as well as by several industrially significant bacterial species.
履歴
登録2025年3月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月23日-
マップ公開2025年4月23日-
更新2025年4月30日-
現状2025年4月30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_53146.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_53146.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 2.5 GB / 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.)
8.51 Å/pix.
x 450 pix.
= 3830.4 Å		8.51 Å/pix.
x 1440 pix.
= 12257.28 Å		8.51 Å/pix.
x 1022 pix.
= 8699.264 Å

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

ボクセルのサイズX=Y=Z: 8.512 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
最小 - 最大-0.18763965 - 3.9812639
平均 (標準偏差)1.6815974 (±0.16040336)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ14401022450
Spacing10221440450
セルA: 8699.264 Å / B: 12257.28 Å / C: 3830.4001 Å
α=β=γ: 90.0 °

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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 : Corynebacterium glutamicum cell

全体名称: Corynebacterium glutamicum cell
要素
  • 細胞: Corynebacterium glutamicum cell

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超分子 #1: Corynebacterium glutamicum cell

超分子名称: Corynebacterium glutamicum cell / タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0
由来(天然)生物種: Corynebacterium glutamicum ATCC 13058 (バクテリア)

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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
解析電子線トモグラフィー法
試料の集合状態cell

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1/4 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: SILICON DIOXIDE / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 283 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 3.5 microlitre of cell suspension was apllied to Quantifoil R1 4 SiO2 Au 200 mesh grids and plunge frozen into liquid ethane using a Vitrobot Mark IV after wait time of 3 minutes with -7 blot ...詳細: 3.5 microlitre of cell suspension was apllied to Quantifoil R1 4 SiO2 Au 200 mesh grids and plunge frozen into liquid ethane using a Vitrobot Mark IV after wait time of 3 minutes with -7 blot force and 13 seconds of blot time..
Cryo protectant2.5% glycerol
切片作成集束イオンビーム - 装置: OTHER / 集束イオンビーム - イオン: OTHER / 集束イオンビーム - 電圧: 30 / 集束イオンビーム - 電流: 0.1 / 集束イオンビーム - 時間: 1800 / 集束イオンビーム - 温度: 93 K / 集束イオンビーム - Initial thickness: 700 / 集束イオンビーム - 最終 厚さ: 150
集束イオンビーム - 詳細: After loading the frozen specimen into the microscope, the grids were sputter coated with metallic platinum (0.1 mbar; 30 mA, 1V, 30 seconds), then mapped using the ...集束イオンビーム - 詳細: After loading the frozen specimen into the microscope, the grids were sputter coated with metallic platinum (0.1 mbar; 30 mA, 1V, 30 seconds), then mapped using the MAPs software (v. 3.27; ThermoFisher Inc). A coating of organic platinum was then applied via gas injection system following previous reports (Lam & Villa, 2021) for 20 seconds, followed by a final sputter-coat, using the same settings as previously. AutoTEM (v. 2.4.3; ThermoFisher Inc) was set to rough mill the lamellae in three steps with currents of 0.5 nA, 0.3 nA and 0.1 nA and with milling angle of 10 degree. Lamellae polishing was performed at 50 pA and then finally at 30 pA current with a 0.5 degree overtilt to produce lamellae with a final 100-200 nm thickness.. The value given for _em_focused_ion_beam.instrument is TFS Aquilos 2 DualBeam FIB-SEM. This is not in a list of allowed values {'OTHER', 'DB235'} so OTHER is written into the XML file.

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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: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 平均露光時間: 0.377 sec. / 平均電子線量: 2.0 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: 50.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 8.0 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 5.0 µm / 倍率（補正後）: 42000 / 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）: 8.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 5.0 µm / 倍率（公称値）: 42000
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

最終 再構成アルゴリズム: ALGEBRAIC (ARTS) / 使用した粒子像数: 52

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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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