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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-6320 | |||||||||
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タイトル | Structure of bacterial chemotaxis signaling CheA2-hexamer core complex by cryo-electron tomography and subvolume averaging | |||||||||
![]() | Structure of bacterial chemotaxis signaling CheA2-hexamer core complex by cryo-electron tomography and subvolume averaging | |||||||||
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![]() | Bacterial chemotaxis / Signal transduction / cryo-Electron Tomography / Molecular dynamics simulation / all-atom | |||||||||
機能・相同性 | ![]() negative regulation of protein modification process / detection of chemical stimulus / methyl accepting chemotaxis protein complex / positive regulation of post-translational protein modification / protein histidine kinase binding / bacterial-type flagellum-dependent swimming motility / regulation of bacterial-type flagellum-dependent cell motility / aerotaxis / protein histidine kinase activity / cell tip ...negative regulation of protein modification process / detection of chemical stimulus / methyl accepting chemotaxis protein complex / positive regulation of post-translational protein modification / protein histidine kinase binding / bacterial-type flagellum-dependent swimming motility / regulation of bacterial-type flagellum-dependent cell motility / aerotaxis / protein histidine kinase activity / cell tip / regulation of chemotaxis / thermotaxis / signal complex assembly / histidine kinase / phosphorelay signal transduction system / phosphorelay sensor kinase activity / establishment of localization in cell / cellular response to amino acid stimulus / protein homooligomerization / transmembrane signaling receptor activity / chemotaxis / lysozyme activity / protein domain specific binding / phosphorylation / signal transduction / protein homodimerization activity / ATP binding / identical protein binding / plasma membrane / cytoplasm / cytosol 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() | |||||||||
手法 | サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 17.5 Å | |||||||||
![]() | Cassidy CK / Himes BA / Alvarez FJ / Ma J / Zhou G / Perilla JR / Schulten K / Zhang P | |||||||||
![]() | ![]() タイトル: CryoEM and computer simulations reveal a novel kinase conformational switch in bacterial chemotaxis signaling. 著者: C Keith Cassidy / Benjamin A Himes / Frances J Alvarez / Jun Ma / Gongpu Zhao / Juan R Perilla / Klaus Schulten / Peijun Zhang / ![]() 要旨: Chemotactic responses in bacteria require large, highly ordered arrays of sensory proteins to mediate the signal transduction that ultimately controls cell motility. A mechanistic understanding of ...Chemotactic responses in bacteria require large, highly ordered arrays of sensory proteins to mediate the signal transduction that ultimately controls cell motility. A mechanistic understanding of the molecular events underlying signaling, however, has been hampered by the lack of a high-resolution structural description of the extended array. Here, we report a novel reconstitution of the array, involving the receptor signaling domain, histidine kinase CheA, and adaptor protein CheW, as well as a density map of the core-signaling unit at 11.3 Å resolution, obtained by cryo-electron tomography and sub-tomogram averaging. Extracting key structural constraints from our density map, we computationally construct and refine an atomic model of the core array structure, exposing novel interfaces between the component proteins. Using all-atom molecular dynamics simulations, we further reveal a distinctive conformational change in CheA. Mutagenesis and chemical cross-linking experiments confirm the importance of the conformational dynamics of CheA for chemotactic function. | |||||||||
履歴 |
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ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 3.9 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 13.4 KB 13.4 KB | 表示 表示 | ![]() |
FSC (解像度算出) | ![]() | 3.8 KB | 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 354.1 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Structure of bacterial chemotaxis signaling CheA2-hexamer core complex by cryo-electron tomography and subvolume averaging | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
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: 3.01 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
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試料の構成要素
-全体 : tarCF CheA CheW
全体 | 名称: tarCF CheA CheW |
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要素 |
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-超分子 #1000: tarCF CheA CheW
超分子 | 名称: tarCF CheA CheW / タイプ: sample / ID: 1000 集合状態: Hexamer of (CheA dimer, dimer of tarCF trimers of dimers, 2 CheW subunits) Number unique components: 3 |
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分子量 | 理論値: 3.32 MDa |
-分子 #1: Chemotaxis protein CheA
分子 | 名称: Chemotaxis protein CheA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: Bacterial Chemotaxis Histidine Kinase CheA / コピー数: 12 / 集合状態: Dimer / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 71.384 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | UniProtKB: Chemotaxis protein CheA |
-分子 #2: Chemotaxis protein CheW
分子 | 名称: Chemotaxis protein CheW / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 集合状態: monomeric / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 18.083 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | UniProtKB: Chemotaxis protein CheW |
-分子 #3: Methyl-accepting chemotaxis protein II
分子 | 名称: Methyl-accepting chemotaxis protein II / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / Name.synonym: tarCF 詳細: Cytoplasmic fragment of wild-type aspartate receptor コピー数: 6 / 集合状態: trimer of dimers / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 31.209 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | UniProtKB: Methyl-accepting chemotaxis protein II |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | サブトモグラム平均法 |
試料の集合状態 | 2D array |
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試料調製
緩衝液 | pH: 7.4 / 詳細: 75 mM Tris-HCl, 100 mM KCl, 5 mM MgCl2 |
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グリッド | 詳細: Perforated R2/2 Quantifoil grids precoated with 10 nm fiducial gold beads on the backside of the grid |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / 装置: HOMEMADE PLUNGER 手法: Single-sided blotting to avoid disruption of the monolayer |
詳細 | Pseudo-crystalline 2D monolayer reconstituted on a lipid monolayer |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI POLARA 300 |
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日付 | 2009年1月7日 |
撮影 | カテゴリ: CCD フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k) 実像数: 60 / 平均電子線量: 60 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16 |
電子線 | 加速電圧: 200 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | 倍率(補正後): 49834 / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.0 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): 4.0 µm / 倍率(公称値): 39000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: OTHER / Tilt series - Axis1 - Min angle: -70 ° / Tilt series - Axis1 - Max angle: 70 ° |
実験機器 | ![]() モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company |
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画像解析
-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: |
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精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT |