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- EMDB-70744: Cryo-EM structure of AaaA, a Pseudomonas Aeruginosa autotransporter -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-70744
タイトルCryo-EM structure of AaaA, a Pseudomonas Aeruginosa autotransporter
マップデータCryo-EM map from the local refinement.
試料
  • 複合体: AaaA complex with Arginine
    • タンパク質・ペプチド: Autotransporter domain-containing protein
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: ARGININE
キーワードArginine aminopeptidase / Autotransporter / Pseudomonas Aeruginosa / Virulence factor / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


autotransporter activity / outer membrane / metalloexopeptidase activity / aminopeptidase activity / cell motility / proteolysis
類似検索 - 分子機能
Peptidase M28 family / Autotransporter beta-domain / Outer membrane autotransporter barrel / Autotransporter beta-domain / Autotransporter beta-domain profile. / Autotransporter beta-domain / Autotransporter beta-domain superfamily / Peptidase M28 / Peptidase family M28
類似検索 - ドメイン・相同性
Autotransporter domain-containing protein
類似検索 - 構成要素
生物種Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.87 Å
データ登録者Arachchige EJ / Rahman MS / Singendonk K / Kim KH
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Not funded 米国
引用ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Structural and Functional Characterization of Pseudomonas aeruginosa Virulence Factor AaaA, an Autotransporter with Arginine-Specific Aminopeptidase Activity.
著者: Erandi Jayawardana Arachchige / Md Shafiqur Rahman / Katharina S Singendonk / Kelly H Kim /
要旨: AaaA is a virulence-associated outer membrane protein found in the Gram-negative pathogen Pseudomonas aeruginosa. Classified as both an autotransporter and a member of the M28 family of ...AaaA is a virulence-associated outer membrane protein found in the Gram-negative pathogen Pseudomonas aeruginosa. Classified as both an autotransporter and a member of the M28 family of aminopeptidases, AaaA has been shown to cleave N-terminal arginine residues from host-derived peptides. This activity has been demonstrated to enhance bacterial survival and suppress host immune responses by increasing local arginine availability. Here, we report the first successful purification and combined structural and biochemical characterization of full-length AaaA. We resolved its cryo-EM structure at 3.87 Å resolution, revealing the canonical three-domain architecture of autotransporters: a signal peptide, a passenger domain, and a translocator domain. Notably, the passenger domain adopts a compact globular fold characteristic of M28 aminopeptidases, which is less common than the extended or β-helical structures observed in the majority of autotransporters structurally characterized to date. The structure reveals a zinc-coordinated catalytic site and a negatively charged substrate binding pocket, consistent with specificity for positively charged N-terminal arginine residues. Mutagenesis of active site residues confirmed the molecular basis for arginine recognition. Functional assays demonstrated that AaaA exhibits zinc-dependent aminopeptidase activity across a broad pH (6-10) and temperature (20-60 °C) range. Together, these findings provide fundamental insights into the structure and function of AaaA and establish a framework for future efforts to develop targeted inhibitors that may attenuate P. aeruginosa virulence.
履歴
登録2025年5月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年8月13日-
マップ公開2025年8月13日-
更新2025年8月20日-
現状2025年8月20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_70744.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_70744.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM map from the local refinement.
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.)
0.89 Å/pix.
x 288 pix.
= 255.168 Å		0.89 Å/pix.
x 288 pix.
= 255.168 Å		0.89 Å/pix.
x 288 pix.
= 255.168 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: 0.886 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: 0.2
最小 - 最大-0.7322572 - 1.096185
平均 (標準偏差)0.00019130485 (±0.020041937)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 255.168 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: Cryo-EM halfmap2 of the local refinement.

ファイルemd_70744_half_map_1.map
注釈Cryo-EM halfmap2 of the local refinement.
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: Cryo-EM halfmap1 of the local refinement.

ファイルemd_70744_half_map_2.map
注釈Cryo-EM halfmap1 of the local refinement.
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 : AaaA complex with Arginine

全体名称: AaaA complex with Arginine
要素
  • 複合体: AaaA complex with Arginine
    • タンパク質・ペプチド: Autotransporter domain-containing protein
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: ARGININE

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超分子 #1: AaaA complex with Arginine

超分子名称: AaaA complex with Arginine / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: The full length AaaA contain two domains: a globular passenger domain and a beta barrel translocator domain.
由来(天然)生物種: Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌) / 株: ATCC 15692 / 細胞中の位置: Membrane
分子量理論値: 70.36 KDa

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分子 #1: Autotransporter domain-containing protein

分子名称: Autotransporter domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌) / 株: ATCC 15692
分子量理論値: 72.329414 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: ASAWSHPQFE KGGGSGGGSG GSAWSHPQFE KENLYFQGYQ YGEYAGETLE RLITDYPGRY RGTASFAGAS KLMQSRLGFG YQTSRQDFT WAGNRSSQNV IASAPGSSGK FLVLGAHYDT YYGRPTLQGL DDNASGAAVL TEIARNLGGI ALENGLEVVG F GAEEEGLR ...文字列:
ASAWSHPQFE KGGGSGGGSG GSAWSHPQFE KENLYFQGYQ YGEYAGETLE RLITDYPGRY RGTASFAGAS KLMQSRLGFG YQTSRQDFT WAGNRSSQNV IASAPGSSGK FLVLGAHYDT YYGRPTLQGL DDNASGAAVL TEIARNLGGI ALENGLEVVG F GAEEEGLR GSRAYVESLD ASQRANLLGM INLDSLVTGD KMYAHAGSNS VSNPALGAYR EQILRIAREL DIPLFTNPGL NA EYPAGTG CCSDGESFNG MDIPVLFIEA TNWELGDLDG YEQTDNPAIP GGSTWHDPAE DNKEVLTNAL GQERIEQRMR DFS RLLTRL VLEQTNADLL ASTASGGALA RQMEDQLQRQ HQALTRLHDR RWLTLLGSNR PVGSFDGEVG AEGEVSPDSG FDMP GNPES RRAGVHLLGD YRYSEALTLG GSLAFQRSRD KLDHGGRIEG DTWQLGLFGL YNDGGPEWLA GELNLGHTRY DSKRS VYLQ AAGGPVLLDQ RLSGDTSAWS WGARLEGGYD FSFGELRSGP LAGLDYMHYR IDDFREDEAL RTALGYEKQD YDSLEA SLG WRLRGELALG ARMRLQPYAS LRWVRELADG RLDDMDLTSR GDGRVRVADM GGVDKDFGRA QLGAQLAITE QLGVFAE AN SRFAHSEGNQ AGYSLGVNWQ F

UniProtKB: Autotransporter domain-containing protein

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分子 #2: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #3: ARGININE

分子名称: ARGININE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: ARG
分子量理論値: 175.209 Da
Chemical component information

ChemComp-ARG:
ARGININE / L-アルギニン-ω′-カチオン

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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7.2 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称式
20.0 mM4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid
150.0 mMSodium ChlorideNaCl
0.05 %n-dodecyl -D-maltoside

詳細: During solubilization of protein from membrane, 1% DDM was used. Subsequent purification buffers contain 0.05% DDM.
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 1200 / 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: 0.034 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
詳細: During vitrification 3 ul of sample placed on a grid and then vitrified with 10s hold and 4s blot time..
詳細The protein sample was concentrated from the single peak fractions of size exclusion chromatography.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
温度最低: 77.0 K / 最高: 100.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 7084 / 平均電子線量: 44.71 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 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）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.4 µm / 倍率（公称値）: 130000
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: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3009424
詳細: Particles picked using topaz train following blob and template picking in cryoSPARC.
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.1) / 詳細: Patch CTF in CryoSPARC / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Ab initio reconstruction in cryoSPARC
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: SIMULTANEOUS ITERATIVE (SIRT) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.87 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.1)
詳細: Final map reconstructed from local refinement following non-uniform refinement to improve the region of interest excluding the detergent belt in cryoSPARC. Mask of the region of interest used ...詳細: Final map reconstructed from local refinement following non-uniform refinement to improve the region of interest excluding the detergent belt in cryoSPARC. Mask of the region of interest used to do the local refinement.
使用した粒子像数: 241938
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4.1) / 詳細: Local refinement following non-uniform refinement.
最終 3次元分類クラス数: 3 / 平均メンバー数/クラス: 97882 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0.1)
詳細: A total of 293,645 particles were imported into RELION from cryoSPARC. 3D classification into 3 classes was performed in RELION using a regularization parameter (T) of 100, without image ...詳細: A total of 293,645 particles were imported into RELION from cryoSPARC. 3D classification into 3 classes was performed in RELION using a regularization parameter (T) of 100, without image alignment. The best-resolved class was selected for further refinement in cryoSPARC.

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Residue range: 23-647 / Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9oqa:
Cryo-EM structure of AaaA, a Pseudomonas Aeruginosa autotransporter

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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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