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万見
- PDB-6raj: Heterodimeric ABC exporter TmrAB in vanadate trapped outward-faci... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6raj
タイトルHeterodimeric ABC exporter TmrAB in vanadate trapped outward-facing open conformation
要素
  • (Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease ...) x 2
  • Nanobody Nb9F10
キーワードTRANSPORT PROTEIN / ATP-binding cassette transporter / membrane protein / heterodimer / exporter
機能・相同性
機能・相同性情報


ABC-type transporter activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. ...Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / P-loop containing nucleotide triphosphate hydrolases / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / Rossmann fold / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase / 3-Layer(aba) Sandwich / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
ADP ORTHOVANADATE / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease protein / Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease protein
類似検索 - 構成要素
生物種Thermus thermophilus HB27 (バクテリア)
Thermus thermophilus (バクテリア)
Vicugna pacos (アルパカ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å
データ登録者Thomas, C. / Januliene, D. / Mehdipour, A.R. / Hofmann, S. / Hummer, G. / Moeller, A. / Tampe, R.
資金援助 ドイツ, 3件
組織認可番号国
German Research FoundationMo2752/2 ドイツ
German Research FoundationSFB 807 ドイツ
German Research FoundationEXC 115 ドイツ
引用ジャーナル: Nature / 年: 2019
タイトル: Conformation space of a heterodimeric ABC exporter under turnover conditions.
著者: Susanne Hofmann / Dovile Januliene / Ahmad R Mehdipour / Christoph Thomas / Erich Stefan / Stefan Brüchert / Benedikt T Kuhn / Eric R Geertsma / Gerhard Hummer / Robert Tampé / Arne Moeller /
要旨: Cryo-electron microscopy (cryo-EM) has the capacity to capture molecular machines in action. ATP-binding cassette (ABC) exporters are highly dynamic membrane proteins that extrude a wide range of ...Cryo-electron microscopy (cryo-EM) has the capacity to capture molecular machines in action. ATP-binding cassette (ABC) exporters are highly dynamic membrane proteins that extrude a wide range of substances from the cytosol and thereby contribute to essential cellular processes, adaptive immunity and multidrug resistance. Despite their importance, the coupling of nucleotide binding, hydrolysis and release to the conformational dynamics of these proteins remains poorly resolved, especially for heterodimeric and/or asymmetric ABC exporters that are abundant in humans. Here we present eight high-resolution cryo-EM structures that delineate the full functional cycle of an asymmetric ABC exporter in a lipid environment. Cryo-EM analysis under active turnover conditions reveals distinct inward-facing (IF) conformations-one of them with a bound peptide substrate-and previously undescribed asymmetric post-hydrolysis states with dimerized nucleotide-binding domains and a closed extracellular gate. By decreasing the rate of ATP hydrolysis, we could capture an outward-facing (OF) open conformation-an otherwise transient state vulnerable to substrate re-entry. The ATP-bound pre-hydrolysis and vanadate-trapped states are conformationally equivalent; both comprise co-existing OF conformations with open and closed extracellular gates. By contrast, the post-hydrolysis states from the turnover experiment exhibit asymmetric ATP and ADP occlusion after phosphate release from the canonical site and display a progressive separation of the nucleotide-binding domains and unlocking of the intracellular gate. Our findings reveal that phosphate release, not ATP hydrolysis, triggers the return of the exporter to the IF conformation. By mapping the conformational landscape during active turnover, aided by mutational and chemical modulation of kinetic rates to trap the key intermediates, we resolved fundamental steps of the substrate translocation cycle of asymmetric ABC transporters.
履歴
登録2019年4月6日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02019年7月31日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年8月7日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.22019年8月21日Group: Data collection / Experimental preparation / カテゴリ: em_sample_support / Item: _em_sample_support.grid_type
改定 1.32019年12月18日Group: Other / カテゴリ: atom_sites
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3]

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-4777
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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: Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease protein
B: Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease protein
C: Nanobody Nb9F10
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)150,9947
ポリマ－149,8943
非ポリマー1,1004
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: microscopy, gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area18370 Å2
ΔGint-123 kcal/mol
Surface area52850 Å2
手法PISA

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要素

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Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease ... , 2種, 2分子 AB

#1: タンパク質 Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease protein


分子量: 70664.797 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Thermus thermophilus HB27 (バクテリア)
遺伝子: TT_C0976 / Variant: HB27 / ATCC BAA-163 / DSM 7039 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q72J05
#2: タンパク質 Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease protein


分子量: 64634.457 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Thermus thermophilus (バクテリア)
遺伝子: TT_C0977 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q72J04

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抗体 , 1種, 1分子 C

#3: 抗体 Nanobody Nb9F10


分子量: 14594.405 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vicugna pacos (アルパカ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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非ポリマー , 3種, 4分子

#4: 化合物 ChemComp-AOV / ADP ORTHOVANADATE


分子量: 544.156 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N5O14P2V / コメント: エネルギー貯蔵分子類似体*YM
#5: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#6: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1TmrAB in vanadate trapped outward facing open conformationCOMPLEX#1-#30MULTIPLE SOURCES
2Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease proteinCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Multidrug resistance ABC transporter ATP-binding and permease proteinCOMPLEX#21RECOMBINANT
4Nanobody Nb9F10COMPLEX#31RECOMBINANT
分子量値: 0.15 MDa
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Thermus thermophilus HB27 (バクテリア)262724
23Thermus thermophilus (バクテリア)274
34Vicugna pacos (アルパカ)30538
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Escherichia coli (大腸菌)562
23Escherichia coli (大腸菌)562
34Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのタイプ: Quantifoil, UltrAuFoil
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 64 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.14_3260: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3粒子像選択
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
10RELION3初期オイラー角割当
11cryoSPARC最終オイラー角割当
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正詳細: CTF correction was performed within 3D reconstruction in RELION-3
タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 1300000
詳細: The particles were generously picked, using RELION-3 template picker
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 44000 / 対称性のタイプ: POINT

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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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