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- EMDB-53281: Single particle cryo-EM structure of the multidrug efflux pump Md... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-53281
タイトルSingle particle cryo-EM structure of the multidrug efflux pump MdtF from Escherichia coli
マップデータ
試料
  • 複合体: Homotrimer of WT multidrug resistance protein MdtF in SMALP nanodisc
    • タンパク質・ペプチド: Multidrug resistance protein MdtF
  • リガンド: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE
  • リガンド: DODECANE
キーワードmultidrug / pump / anaerobic / lipid / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


xenobiotic transmembrane transport / bile acid transmembrane transporter activity / xenobiotic transport / bile acid and bile salt transport / efflux transmembrane transporter activity / xenobiotic transmembrane transporter activity / response to toxic substance / response to antibiotic / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Hydrophobe/amphiphile efflux-1 HAE1 / Multidrug efflux transporter AcrB TolC docking domain, DN/DC subdomains / Acriflavin resistance protein / AcrB/AcrD/AcrF family
類似検索 - ドメイン・相同性
Multidrug resistance protein MdtF
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (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: 3.56 Å
データ登録者Lawrence R / Adams C / Sousa JS / Ahdash Z / Reading E
資金援助 英国, 1件
OrganizationGrant number国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/T008709/1 英国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: Molecular basis for multidrug efflux by an anaerobic RND transporter.
著者: Ryan Lawrence / Mohd Athar / Muhammad R Uddin / Christopher Adams / Joana S Sousa / Oliver Durrant / Sophie Lellman / Lucy Sutton / C William Keevil / Nisha Patel / Christine Prosser / David ...著者: Ryan Lawrence / Mohd Athar / Muhammad R Uddin / Christopher Adams / Joana S Sousa / Oliver Durrant / Sophie Lellman / Lucy Sutton / C William Keevil / Nisha Patel / Christine Prosser / David McMillan / Helen I Zgurskaya / Attilio V Vargiu / Zainab Ahdash / Eamonn Reading
要旨: Bacteria can resist antibiotics and toxic substances within demanding ecological settings, such as low oxygen, extreme acid, and during nutrient starvation. MdtEF, a proton motive force-driven efflux ...Bacteria can resist antibiotics and toxic substances within demanding ecological settings, such as low oxygen, extreme acid, and during nutrient starvation. MdtEF, a proton motive force-driven efflux pump from the resistance-nodulation-cell division (RND) superfamily, is upregulated in these conditions but its molecular mechanism is unknown. Here, we report cryo-electron microscopy structures of Escherichia coli multidrug transporter MdtF within native-lipid nanodiscs, including a single-point mutant with an altered multidrug phenotype and associated substrate-bound form. We reveal that drug binding domain and channel conformational plasticity likely governs promiscuous substrate specificity, analogous to its closely related, constitutively expressed counterpart, AcrB. Whereas we discover distinct transmembrane state transitions within MdtF, which create a more engaged proton relay network, altered drug transport allostery and an acid-responsive increase in efflux efficiency. Physiologically, this provides means of xenobiotic and metabolite disposal within remodelled cell membranes that presage encounters with acid stresses, as endured in the gastrointestinal tract.
履歴
登録2025年3月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年5月14日-
マップ公開2025年5月14日-
更新2025年5月14日-
現状2025年5月14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_53281.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_53281.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.)
0.95 Å/pix.
x 260 pix.
= 245.96 Å		0.95 Å/pix.
x 260 pix.
= 245.96 Å		0.95 Å/pix.
x 260 pix.
= 245.96 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: 0.946 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: 0.02
最小 - 最大-0.13453828 - 0.20933744
平均 (標準偏差)0.00013761078 (±0.0081608035)
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: 245.95999 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_53281_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_53281_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 : Homotrimer of WT multidrug resistance protein MdtF in SMALP nanodisc

全体名称: Homotrimer of WT multidrug resistance protein MdtF in SMALP nanodisc
要素
  • 複合体: Homotrimer of WT multidrug resistance protein MdtF in SMALP nanodisc
    • タンパク質・ペプチド: Multidrug resistance protein MdtF
  • リガンド: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE
  • リガンド: DODECANE

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超分子 #1: Homotrimer of WT multidrug resistance protein MdtF in SMALP nanodisc

超分子名称: Homotrimer of WT multidrug resistance protein MdtF in SMALP nanodisc
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 K-12 (大腸菌)
分子量理論値: 334.551 KDa

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分子 #1: Multidrug resistance protein MdtF

分子名称: Multidrug resistance protein MdtF / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: MdtF protein with a C-terminal 6x His (hexahistidine) tag, separated by a linker sequence including a TEV cleavage site
コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
分子量理論値: 113.759867 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MANYFIDRPV FAWVLAIIMM LAGGLAIMNL PVAQYPQIAP PTITVSATYP GADAQTVEDS VTQVIEQNMN GLDGLMYMSS TSDAAGNAS ITLTFETGTS PDIAQVQVQN KLQLAMPSLP EAVQQQGISV DKSSSNILMV AAFISDNGSL NQYDIADYVA S NIKDPLSR ...文字列:
MANYFIDRPV FAWVLAIIMM LAGGLAIMNL PVAQYPQIAP PTITVSATYP GADAQTVEDS VTQVIEQNMN GLDGLMYMSS TSDAAGNAS ITLTFETGTS PDIAQVQVQN KLQLAMPSLP EAVQQQGISV DKSSSNILMV AAFISDNGSL NQYDIADYVA S NIKDPLSR TAGVGSVQLF GSEYAMRIWL DPQKLNKYNL VPSDVISQIK VQNNQISGGQ LGGMPQAADQ QLNASIIVQT RL QTPEEFG KILLKVQQDG SQVLLRDVAR VELGAEDYST VARYNGKPAA GIAIKLAAGA NALDTSRAVK EELNRLSAYF PAS LKTVYP YDTTPFIEIS IQEVFKTLVE AIILVFLVMY LFLQNFRATI IPTIAVPVVI LGTFAILSAV GFTINTLTMF GMVL AIGLL VDDAIVVVEN VERVIAEDKL PPKEATHKSM GQIQRALVGI AVVLSAVFMP MAFMSGATGE IYRQFSITLI SSMLL SVFV AMSLTPALCA TILKAAPEGG HKPNALFARF NTLFEKSTQH YTDSTRSLLR CTGRYMVVYL LICAGMAVLF LRTPTS FLP EEDQGVFMTT AQLPSGATMV NTTKVLQQVT DYYLTKEKDN VQSVFTVGGF GFSGQGQNNG LAFISLKPWS ERVGEEN SV TAIIQRAMIA LSSINKAVVF PFNLPAVAEL GTASGFDMEL LDNGNLGHEK LTQARNELLS LAAQSPNQVT GVRPNGLE D TPMFKVNVNA AKAEAMGVAL SDINQTISTA FGSSYVNDFL NQGRVKKVYV QAGTPFRMLP DNINQWYVRN ASGTMAPLS AYSSTEWTYG SPRLERYNGI PSMEILGEAA AGKSTGDAMK FMADLVAKLP AGVGYSWTGL SYQEALSSNQ APALYAISLV VVFLALAAL YESWSIPFSV MLVVPLGVVG ALLATDLRGL SNDVYFQVGL LTTIGLSAKN AILIVEFAVE MMQKEGKTPI E AIIEAARM RLRPILMTSL AFILGVLPLV ISHGAGSGAQ NAVGTGVMGG MFAATVLAIY FVPVFFVVVE HLFARFKKAA SG ENLYFQS LEHHHHHH

UniProtKB: Multidrug resistance protein MdtF

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分子 #2: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE

分子名称: PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 21 / 式: PTY
分子量理論値: 734.039 Da
Chemical component information

ChemComp-PTY:
PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / リン脂質*YM

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分子 #3: DODECANE

分子名称: DODECANE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 7 / 式: D12
分子量理論値: 170.335 Da
Chemical component information

ChemComp-D12:
DODECANE / ドデカン

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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0.25 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
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 GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
平均電子線量: 48.82 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 190000

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2501990
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.0) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

24653

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.56 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0) / 使用した粒子像数: 583735
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)
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Chain - Source name: SwissModel / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-9qpr:
Single particle cryo-EM structure of the multidrug efflux pump MdtF from Escherichia coli

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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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