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万見
- EMDB-70856: C32 reconstruction for the PorKN (double) ring complex of Type IX... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-70856
タイトルC32 reconstruction for the PorKN (double) ring complex of Type IX Secretion System (T9SS)
マップデータ
試料
  • 細胞器官・細胞要素: T9SS PorKN ring complex
キーワードT9SS / Type IX SECRETION SYSTEM / PORKN RING COMPLEX / PORPHYROMONAS GINGIVALIS / PROTEIN TRANSPORT / MEMBRANE PROTEIN
生物種Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.1 Å
データ登録者Liu X / Song L / Hu B
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS) 米国
引用ジャーナル: mBio / 年: 2025
タイトル: Structure of the T9SS PorKN ring complex reveals conformational plasticity based on the repurposed FGE fold.
著者: Xiangan Liu / John D Perpich / Liqiang Song / Christian Cambillau / Thierry Doan / Lei Zheng / Richard J Lamont / Eric Cascales / Bo Hu /
要旨: The type IX secretion system (T9SS) is a protein secretion machinery unique to the Bacteroidetes-Chlorobi-Fibrobacteres superphylum, which plays crucial roles in bacterial pathogenesis and gliding ...The type IX secretion system (T9SS) is a protein secretion machinery unique to the Bacteroidetes-Chlorobi-Fibrobacteres superphylum, which plays crucial roles in bacterial pathogenesis and gliding motility. It is composed of >15 proteins, including the proton-motive force-dependent PorLM motor, the PorKN ring anchored to the outer membrane, and the Sov translocon. Here, we present the cryo-electron microscopy (EM) structure of the PorKN ring complex from at 3.2 Å resolution. Our structural analysis reveals that PorK contains a repurposed formylglycine-generating enzyme-like fold, which serves as a structural hub for complex assembly rather than enzymatic activity. The complex exhibits a 33-fold symmetry with PorK and PorN assembling two tightly packed and wedged subrings. The structure reveals previously uncharacterized N- and C-terminal helices in PorN that are crucial for PorK binding and complex stability. By combining our high-resolution structure with cryo-electron tomography data, we propose a mechanism whereby PorKN undergoes conformational changes during substrate transport, transitioning between 50° and 90° states relative to the membrane plane. Finally, structural predictions coupled to site-directed disulfide cross-linking identified contacts between PorM and the PorKN ring. Collectively, these findings provide crucial insights into the molecular architecture and dynamic behavior of the T9SS machinery, advancing our understanding of bacterial protein secretion mechanisms.IMPORTANCEThe bacterial type IX secretion system (T9SS) is essential for processes such as gliding motility and secretion of virulence factors. In , a major periodontal pathogen, the T9SS transports over 30 virulence-associated proteins, making it central to disease development. The T9SS core is composed of PorLM motors that are thought to energize the PorKN outer membrane-associated ring. However, the molecular architecture of the PorKN ring has remained unresolved. Here, we present its atomic-resolution cryo-EM structure, revealing a formylglycine-generating enzyme-like fold in PorK that mediates PorK-PorN interactions through specific insertion motifs. Our results show that the ring exhibits intrinsic structural plasticity, including dynamic flexibility and variable stoichiometry. AlphaFold models and disulfide cross-linking experiments further provide information on how PorLM motors are connected to the PorKN ring. These insights redefine our understanding of the T9SS mechanism of action and offer a structural framework for the development of targeted antimicrobial strategies.
履歴
登録2025年5月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年8月6日-
マップ公開2025年8月6日-
更新2025年9月24日-
現状2025年9月24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_70856.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_70856.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1.4 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.)
1.1 Å/pix.
x 720 pix.
= 792. Å		1.1 Å/pix.
x 720 pix.
= 792. Å		1.1 Å/pix.
x 720 pix.
= 792. 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: 0.26
最小 - 最大-0.28678992 - 0.7680146
平均 (標準偏差)0.0025833093 (±0.041076027)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ720720720
Spacing720720720
セルA=B=C: 792.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_70856_msk_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_70856_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: #2

ファイルemd_70856_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 : T9SS PorKN ring complex

全体名称: T9SS PorKN ring complex
要素
  • 細胞器官・細胞要素: T9SS PorKN ring complex

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超分子 #1: T9SS PorKN ring complex

超分子名称: T9SS PorKN ring complex / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0
由来(天然)生物種: Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 (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: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 40.0 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）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C32 (32回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 27000
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
FSC曲線 (解像度の算出)

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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)

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  • 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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