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- PDB-6gty: Crystal structure of the FimH lectin domain from E.coli K12 in co... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6gty
タイトルCrystal structure of the FimH lectin domain from E.coli K12 in complex with the dimannoside Man(alpha1-6)Man
要素Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
キーワードCELL ADHESION / TYPE I PILUS / CATCH-BOND / LECTIN / UPEC / INFECTION / MANNOSE
機能・相同性
機能・相同性情報


pilus tip / mechanosensory behavior / cell adhesion involved in single-species biofilm formation / pilus / cell-substrate adhesion / D-mannose binding / host cell membrane / cell adhesion
類似検索 - 分子機能
FimH, mannose-binding domain / FimH, mannose binding / Fimbrial-type adhesion domain / Fimbrial-type adhesion domain / Fimbrial protein / : / Fimbrial-type adhesion domain superfamily / Adhesion domain superfamily / Immunoglobulin-like / Sandwich / Mainly Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 1.9 Å
データ登録者Jakob, R.P. / Sauer, M.M. / Luber, T. / Canonica, F. / Navarra, G. / Ernst, B. / Unverzagt, C. / Maier, T. / Glockshuber, R.
引用ジャーナル: J Am Chem Soc / : 2019
タイトル: Binding of the Bacterial Adhesin FimH to Its Natural, Multivalent High-Mannose Type Glycan Targets.
著者: Maximilian M Sauer / Roman P Jakob / Thomas Luber / Fabia Canonica / Giulio Navarra / Beat Ernst / Carlo Unverzagt / Timm Maier / Rudi Glockshuber /
要旨: Multivalent carbohydrate-lectin interactions at host-pathogen interfaces play a crucial role in the establishment of infections. Although competitive antagonists that prevent pathogen adhesion are ...Multivalent carbohydrate-lectin interactions at host-pathogen interfaces play a crucial role in the establishment of infections. Although competitive antagonists that prevent pathogen adhesion are promising antimicrobial drugs, the molecular mechanisms underlying these complex adhesion processes are still poorly understood. Here, we characterize the interactions between the fimbrial adhesin FimH from uropathogenic Escherichia coli strains and its natural high-mannose type N-glycan binding epitopes on uroepithelial glycoproteins. Crystal structures and a detailed kinetic characterization of ligand-binding and dissociation revealed that the binding pocket of FimH evolved such that it recognizes the terminal α(1-2)-, α(1-3)-, and α(1-6)-linked mannosides of natural high-mannose type N-glycans with similar affinity. We demonstrate that the 2000-fold higher affinity of the domain-separated state of FimH compared to its domain-associated state is ligand-independent and consistent with a thermodynamic cycle in which ligand-binding shifts the association equilibrium between the FimH lectin and the FimH pilin domain. Moreover, we show that a single N-glycan can bind up to three molecules of FimH, albeit with negative cooperativity, so that a molar excess of accessible N-glycans over FimH on the cell surface favors monovalent FimH binding. Our data provide pivotal insights into the adhesion properties of uropathogenic Escherichia coli strains to their target receptors and a solid basis for the development of effective FimH antagonists.
履歴
登録2018年6月19日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02019年1月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年5月1日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: citation / database_PDB_rev ...citation / database_PDB_rev / database_PDB_rev_record / pdbx_database_proc
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_volume ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.title / _citation.year
改定 2.02020年7月29日Group: Atomic model / Data collection ...Atomic model / Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / entity / pdbx_branch_scheme / pdbx_chem_comp_identifier / pdbx_entity_branch / pdbx_entity_branch_descriptor / pdbx_entity_branch_link / pdbx_entity_branch_list / pdbx_entity_nonpoly / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_struct_assembly_gen / struct_asym / struct_conn / struct_site / struct_site_gen
Item: _atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x ..._atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.auth_asym_id / _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.auth_comp_id / _atom_site.auth_seq_id / _atom_site.label_asym_id / _atom_site.label_atom_id / _atom_site.label_comp_id / _atom_site.label_entity_id / _atom_site.type_symbol / _chem_comp.mon_nstd_flag / _chem_comp.name / _chem_comp.type / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_atom_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id
解説: Carbohydrate remediation / Provider: repository / タイプ: Remediation
改定 2.12024年1月17日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Derived calculations / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp / chem_comp_atom ...chem_comp / chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_initial_refinement_model / struct_conn
Item: _chem_comp.pdbx_synonyms / _database_2.pdbx_DOI ..._chem_comp.pdbx_synonyms / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _struct_conn.pdbx_leaving_atom_flag

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
B: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
C: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
D: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
E: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)86,36610
ポリマ-84,5845
非ポリマー1,7825
11,836657
1
A: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)17,2732
ポリマ-16,9171
非ポリマー3561
181
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
2
B: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)17,2732
ポリマ-16,9171
非ポリマー3561
181
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
3
C: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)17,2732
ポリマ-16,9171
非ポリマー3561
181
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
4
D: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)17,2732
ポリマ-16,9171
非ポリマー3561
181
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
5
E: Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)17,2732
ポリマ-16,9171
非ポリマー3561
181
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)90.610, 90.610, 91.530
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 90.00, 90.00
Int Tables number78
Space group name H-MP43

-
要素

#1: タンパク質
Type 1 fimbrin D-mannose specific adhesin / Protein FimH


分子量: 16916.828 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: fimH, b4320, JW4283 / プラスミド: pTRC99a / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): HM125 / 参照: UniProt: P08191
#2: 多糖
alpha-D-mannopyranose-(1-6)-methyl alpha-D-mannopyranoside


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 356.323 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpa1-6DManp[1Me]a1-OMEGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,2,1/[a1122h-1a_1-5_1*OC][a1122h-1a_1-5]/1-2/a6-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][methyl]{[(1+1)][a-D-Manp]{[(6+1)][a-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 657 / 由来タイプ: 天然 / : H2O

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

-
試料調製

結晶マシュー密度: 2.22 Å3/Da / 溶媒含有率: 44.62 %
結晶化温度: 277 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法
詳細: 0.1 M ammonium sulfate, 0.3 M sodium formate, 0.1 M Tris pH 7.8, 3% w/v PGA-LM, 30% w/v PGA-LM PEG20K

-
データ収集

回折平均測定温度: 100 K
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: SLS / ビームライン: X10SA / 波長: 0.99999 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 6M / 検出器: PIXEL / 日付: 2015年11月13日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.99999 Å / 相対比: 1
反射解像度: 1.9→40.85 Å / Num. obs: 58190 / % possible obs: 99.8 % / 冗長度: 7.5 % / CC1/2: 0.996 / Rrim(I) all: 0.152 / Net I/σ(I): 9
反射 シェル解像度: 1.9→2 Å / 冗長度: 7.6 % / Mean I/σ(I) obs: 1.9 / Num. unique obs: 8988 / CC1/2: 0.703 / Rrim(I) all: 1.221 / % possible all: 99.5

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX(1.13_2998: ???)精密化
XDSデータ削減
XSCALEデータスケーリング
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 4XOC
解像度: 1.9→40.85 Å / SU ML: 0.22 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 0 / 位相誤差: 20.5
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2161 3035 5.22 %
Rwork0.1821 --
obs0.1838 58176 99.85 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 1.9→40.85 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数5980 0 120 660 6760
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.0096260
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.9158620
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d11.8243640
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.0621035
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0061095
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
1.9-1.92970.35831740.27722467X-RAY DIFFRACTION100
1.9297-1.96130.22471390.19762467X-RAY DIFFRACTION100
1.9613-1.99510.2088840.19242559X-RAY DIFFRACTION100
1.9951-2.03140.24021230.19012499X-RAY DIFFRACTION100
2.0314-2.07050.20511690.18712473X-RAY DIFFRACTION100
2.0705-2.11280.1781010.18482546X-RAY DIFFRACTION100
2.1128-2.15870.22961290.19082502X-RAY DIFFRACTION100
2.1587-2.20890.19031800.17122426X-RAY DIFFRACTION100
2.2089-2.26410.22271690.15982460X-RAY DIFFRACTION100
2.2641-2.32540.21841230.1762519X-RAY DIFFRACTION100
2.3254-2.39380.20441440.16962491X-RAY DIFFRACTION100
2.3938-2.4710.22761520.17522513X-RAY DIFFRACTION100
2.471-2.55930.19541030.17922509X-RAY DIFFRACTION100
2.5593-2.66180.21331230.18022531X-RAY DIFFRACTION100
2.6618-2.78290.20671200.18432529X-RAY DIFFRACTION100
2.7829-2.92960.2481410.18032521X-RAY DIFFRACTION100
2.9296-3.11310.22451700.18812459X-RAY DIFFRACTION100
3.1131-3.35330.21141310.17462524X-RAY DIFFRACTION100
3.3533-3.69060.21371210.18632532X-RAY DIFFRACTION100
3.6906-4.22420.21741320.17512528X-RAY DIFFRACTION100
4.2242-5.32010.15951270.15682558X-RAY DIFFRACTION100
5.3201-40.85960.25331800.21672528X-RAY DIFFRACTION100
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL112)L122)L132)L222)L232)L332)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T112)T122)T132)T222)T232)T332)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
11.0627-0.24540.48360.81070.49122.08770.05590.0684-0.0520.10450.119-0.12180.30350.417-0.18960.21470.072-0.01150.2515-0.030.226921.894987.8826-1.4356
20.7455-0.81891.30851.2865-2.16994.7388-0.0847-0.2127-0.01790.20690.24950.0828-0.0686-0.6921-0.22070.21870.0263-0.0080.2155-0.00130.250412.996493.80523.6778
30.5667-0.09930.70370.45730.22782.4545-0.07070.07770.01630.04230.0832-0.0145-0.15190.0152-0.03930.18540.011-0.00680.2076-0.00410.226719.513196.3463.6331
42.91990.02950.50372.2760.752.2558-0.1066-0.0387-0.18730.32730.1199-0.04390.33190.41790.01880.23120.0801-0.00560.2599-0.02530.247127.900393.062416.8055
51.1259-0.26620.40691.3250.6863.13860.0154-0.1393-0.04640.21240.163-0.03290.4154-0.0127-0.16650.20070.0278-0.00050.1348-0.00180.171117.888787.22935.4531
60.79610.0324-0.31950.7101-0.02661.18120.0321-0.02190.22050.0041-0.0031-0.0723-0.2510.0672-0.0280.2832-0.0079-0.01970.1919-0.00870.273115.8744106.056138.9796
70.3329-0.05150.03840.9372-1.25223.2838-0.0124-0.00540.0944-0.10240.13050.03970.0943-0.2538-0.06930.2324-0.0059-0.01860.1593-0.00940.206816.170499.339628.2983
80.73370.0404-1.09780.7676-0.8272.9651-0.0257-0.0446-0.0129-0.1134-0.0448-0.01120.23970.23690.06810.23480.0166-0.01810.1947-0.00120.219420.134798.446833.6865
90.89360.485-0.54172.1613-2.18673.2176-0.02470.05350.08760.0039-0.0898-0.1945-0.1540.02820.12120.2339-0.0021-0.0280.15210.00730.234712.2637104.194432.041
101.2634-0.0061-0.49660.8592-0.44771.5767-0.07710.0998-0.0717-0.03960.10270.21750.0968-0.3144-0.0340.1651-0.0191-0.0080.2625-0.02420.237629.8859120.088350.1974
111.7329-0.0814-2.51860.01850.23544.36210.0551-0.1396-0.1592-0.017-0.02310.0474-0.50640.1997-0.09080.21060.00870.00460.24420.00280.22339.9336123.562255.3825
120.72630.1727-0.74560.6073-0.89682.5885-0.0283-0.088-0.0031-0.0473-0.0033-0.02230.24820.255-0.03210.20.011-0.00360.2532-0.00580.249838.1035116.890855.3045
131.7352-0.6359-0.04131.3564-0.31761.12270.0861-0.14280.02270.154-0.01070.2111-0.2717-0.0853-0.08330.1981-0.00210.01540.2998-0.02920.298926.6157115.045168.8757
141.25240.0374-1.17280.7416-0.06052.1015-0.0309-0.00040.00040.04250.01920.0796-0.0709-0.06420.02550.13750.0137-0.01710.2156-0.01550.213333.676124.316955.0578
150.79210.17330.56990.7664-0.62012.17490.1395-0.1412-0.106-0.10380.04590.12690.4558-0.3849-0.15130.2545-0.0751-0.03280.28580.04010.241323.4127133.210622.0349
161.23571.11381.32241.68552.16995.19460.04280.0633-0.0182-0.120.0489-0.1678-0.20960.4131-0.25880.1895-0.0051-0.01930.1927-0.0010.247832.3009139.175216.9079
170.6595-0.12980.65230.8869-0.48662.0714-0.1374-0.04160.0153-0.05520.05610.0269-0.08740.03080.06020.2212-0.0252-0.00720.21480.00040.22425.7885141.674616.9557
182.7168-0.61310.57781.8651-1.37551.2907-0.0034-0.2065-0.226-0.3617-0.0014-0.04570.5865-0.7718-0.1440.2929-0.0815-0.02150.29350.03230.280117.381138.37063.7553
191.33420.45070.17171.1795-0.77633.3475-0.09250.16390.0466-0.280.13780.11830.3525-0.0868-0.04940.2229-0.0245-0.01210.13880.02550.189127.3911132.534115.1238
201.554-0.107-0.96330.9382-0.15741.9080.16070.06280.23380.10960.04140.1128-0.3248-0.1011-0.20890.46860.0191-0.01630.43490.0050.521147.9831101.057328.4526
211.0049-0.4239-0.24841.49290.90141.2936-0.011-0.2610.26980.37220.1067-0.0406-0.05290.08650.01820.51740.06520.00950.447-0.01710.455254.030395.115528.2468
220.9272-0.1301-0.23731.7217-1.26632.84160.10510.10790.02770.0068-0.01680.0955-0.0966-0.25-0.1760.46470.03150.03590.44190.00350.471247.760295.998821.8597
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection details
1X-RAY DIFFRACTION1chain 'A' and (resid 1 through 53 )
2X-RAY DIFFRACTION2chain 'A' and (resid 54 through 64 )
3X-RAY DIFFRACTION3chain 'A' and (resid 65 through 104 )
4X-RAY DIFFRACTION4chain 'A' and (resid 105 through 116 )
5X-RAY DIFFRACTION5chain 'A' and (resid 117 through 158 )
6X-RAY DIFFRACTION6chain 'B' and (resid 1 through 53 )
7X-RAY DIFFRACTION7chain 'B' and (resid 54 through 77 )
8X-RAY DIFFRACTION8chain 'B' and (resid 78 through 116 )
9X-RAY DIFFRACTION9chain 'B' and (resid 117 through 158 )
10X-RAY DIFFRACTION10chain 'C' and (resid 1 through 53 )
11X-RAY DIFFRACTION11chain 'C' and (resid 54 through 64 )
12X-RAY DIFFRACTION12chain 'C' and (resid 65 through 104 )
13X-RAY DIFFRACTION13chain 'C' and (resid 105 through 124 )
14X-RAY DIFFRACTION14chain 'C' and (resid 125 through 158 )
15X-RAY DIFFRACTION15chain 'D' and (resid 1 through 53 )
16X-RAY DIFFRACTION16chain 'D' and (resid 54 through 64 )
17X-RAY DIFFRACTION17chain 'D' and (resid 65 through 104 )
18X-RAY DIFFRACTION18chain 'D' and (resid 105 through 116 )
19X-RAY DIFFRACTION19chain 'D' and (resid 117 through 158 )
20X-RAY DIFFRACTION20chain 'E' and (resid 1 through 64 )
21X-RAY DIFFRACTION21chain 'E' and (resid 65 through 104 )
22X-RAY DIFFRACTION22chain 'E' and (resid 105 through 158 )

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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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