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- EMDB-70088: cryo-EM structure of TolQR conformation1 in SMA nanodiscs -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-70088
タイトルcryo-EM structure of TolQR conformation1 in SMA nanodiscs
マップデータ
試料
  • 複合体: cryo-EM structure of TolQR conformation1 in SMA nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: Tol-Pal system protein TolQ
    • タンパク質・ペプチド: Tol-Pal system protein TolR
キーワードMolecular motor Multi-pass membrane protein Accumulates at cell constriction sites. / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of membrane invagination / cell septum assembly / bacteriocin transport / protein import / cell envelope / cell division site / transmembrane transporter activity / protein transport / cell division / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Tol-Pal system, TolQ / Tol-Pal system protein TolR / : / Biopolymer transport protein ExbD/TolR / Biopolymer transport protein ExbD/TolR / MotA/TolQ/ExbB proton channel / MotA/TolQ/ExbB proton channel family
類似検索 - ドメイン・相同性
Tol-Pal system protein TolQ / Tol-Pal system protein TolR
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: 2.92 Å
データ登録者Luo YB / Shen CR
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32170029 中国
引用ジャーナル: Cell Discov / 年: 2025
タイトル: Deciphering the molecular mechanism of the bacterial division motor TolQRA.
著者: Chongrong Shen / Teng Xie / Yongbo Luo / Fangyuan Zhao / Xin Wang / Zhibo Zhang / Jie Pang / Jierou Zhang / Xintan Dong / Shenghai Chang / Bi-Sen Ding / Binwu Ying / Wei Chi / Zhaoming Su / ...著者: Chongrong Shen / Teng Xie / Yongbo Luo / Fangyuan Zhao / Xin Wang / Zhibo Zhang / Jie Pang / Jierou Zhang / Xintan Dong / Shenghai Chang / Bi-Sen Ding / Binwu Ying / Wei Chi / Zhaoming Su / Ruhong Zhou / Xiaodi Tang / Haohao Dong /
要旨: The Tol-Pal system is essential for maintaining outer membrane (OM) stability during cell division in Gram-negative bacteria. The inner membrane complex TolQRA harnesses proton motive force (PMF) to ...The Tol-Pal system is essential for maintaining outer membrane (OM) stability during cell division in Gram-negative bacteria. The inner membrane complex TolQRA harnesses proton motive force (PMF) to establish transient interactions within the periplasm, thereby coordinating cell envelope remodeling and facilitating OM invagination at division sites. However, the precise mechanism remains unclear. Here, we present cryo-electron microscopy structures of Escherichia coli TolQRA in multiple conformational states at 2.92-3.52 Å resolution, revealing rotary dynamics within the complex. Computational simulations reveal a proton-conductive channel comprising the putative proton-accepting residue Asp23 and the conserved polar residues Thr145 and Thr178, with monitored inter-residue distances providing support for a proton-driven rotary mechanism. Site-directed mutagenesis combined with functional assays validates the AlphaFold-predicted structure of the periplasmic domains of TolR and TolA, and further pinpoints critical residues required for complex function. Together, these findings advance our understanding of TolQRA-mediated proton transduction and offer new avenues for antibiotic drug development.
履歴
登録2025年4月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年12月17日-
マップ公開2025年12月17日-
更新2025年12月17日-
現状2025年12月17日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_70088.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_70088.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 42.9 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.)
1.1 Å/pix.
x 224 pix.
= 246.4 Å		1.1 Å/pix.
x 224 pix.
= 246.4 Å		1.1 Å/pix.
x 224 pix.
= 246.4 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: 1.1 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-0.0017056548 - 1.7401646
平均 (標準偏差)0.0013990958 (±0.027921708)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ224224224
Spacing224224224
セルA=B=C: 246.40001 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_70088_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_70088_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 : cryo-EM structure of TolQR conformation1 in SMA nanodiscs

全体名称: cryo-EM structure of TolQR conformation1 in SMA nanodiscs
要素
  • 複合体: cryo-EM structure of TolQR conformation1 in SMA nanodiscs
    • タンパク質・ペプチド: Tol-Pal system protein TolQ
    • タンパク質・ペプチド: Tol-Pal system protein TolR

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超分子 #1: cryo-EM structure of TolQR conformation1 in SMA nanodiscs

超分子名称: cryo-EM structure of TolQR conformation1 in SMA nanodiscs
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K-12 substr. MG1655

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分子 #1: Tol-Pal system protein TolQ

分子名称: Tol-Pal system protein TolQ / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K-12 substr. MG1655
分子量理論値: 25.623662 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MTDMNILDLF LKASLLVKLI MLILIGFSIA SWAIIIQRTR ILNAAAREAE AFEDKFWSGI ELSRLYQESQ GKRDNLTGSE QIFYSGFKE FVRLHRANSH APEAVVEGAS RAMRISMNRE LENLETHIPF LGTVGSISPY IGLFGTVWGI MHAFIALGAV K QATLQMVA ...文字列:
MTDMNILDLF LKASLLVKLI MLILIGFSIA SWAIIIQRTR ILNAAAREAE AFEDKFWSGI ELSRLYQESQ GKRDNLTGSE QIFYSGFKE FVRLHRANSH APEAVVEGAS RAMRISMNRE LENLETHIPF LGTVGSISPY IGLFGTVWGI MHAFIALGAV K QATLQMVA PGIAEALIAT AIGLFAAIPA VMAYNRLNQR VNKLELNYDN FMEEFTAILH RQAFTVSESN KG

UniProtKB: Tol-Pal system protein TolQ

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分子 #2: Tol-Pal system protein TolR

分子名称: Tol-Pal system protein TolR / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K-12 substr. MG1655
分子量理論値: 15.398884 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
MARARGRGRR DLKSEINIVP LLDVLLVLLL IFMATAPIIT QSVEVDLPDA TESQAVSSND NPPVIVEVSG IGQYTVVVEK DRLERLPPE QVVAEVSSRF KANPKTVFLI GGAKDVPYDE IIKALNLLHS AGVKSVGLMT QPI

UniProtKB: Tol-Pal system protein TolR

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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

緩衝液pH: 7.8
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 45.7 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.555 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.647 µm
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.92 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 629965
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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