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- PDB-6zxj: Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore stat... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6zxj
タイトルFully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state, in which the third lethal factor is masked out (PA7LF3-masked)
要素
  • Lethal factor
  • Protective antigen
キーワードTOXIN / anthrax lethal toxin / fully-loaded pre-pore state / membrane translocase / cytotoxic substrate
機能・相同性
機能・相同性情報


anthrax lethal factor endopeptidase / symbiont-mediated suppression of host MAPK cascade / host cell cytosol / Uptake and function of anthrax toxins / host cell endosome membrane / protein homooligomerization / metalloendopeptidase activity / metallopeptidase activity / toxin activity / host cell plasma membrane ...anthrax lethal factor endopeptidase / symbiont-mediated suppression of host MAPK cascade / host cell cytosol / Uptake and function of anthrax toxins / host cell endosome membrane / protein homooligomerization / metalloendopeptidase activity / metallopeptidase activity / toxin activity / host cell plasma membrane / proteolysis / extracellular region / zinc ion binding / metal ion binding / identical protein binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Anthrax toxin lethal factor, central domain / Anthrax toxin lethal factor, middle domain / Protective antigen domain 4 / : / Anthrax protective antigen, immunoglobulin-like domain / Anthrax toxin, lethal/endema factor / Anthrax toxin, lethal/endema factor, N-/C-terminal / : / Anthrax toxin lethal factor, N- and C-terminal domain / Anthrax toxin lethal factor (ATLF)-like domain profile. ...Anthrax toxin lethal factor, central domain / Anthrax toxin lethal factor, middle domain / Protective antigen domain 4 / : / Anthrax protective antigen, immunoglobulin-like domain / Anthrax toxin, lethal/endema factor / Anthrax toxin, lethal/endema factor, N-/C-terminal / : / Anthrax toxin lethal factor, N- and C-terminal domain / Anthrax toxin lethal factor (ATLF)-like domain profile. / PA14/GLEYA domain / PA14 domain profile. / Bacterial exotoxin B / Protective antigen, heptamerisation domain / Protective antigen, Ca-binding domain / Clostridial binary toxin B/anthrax toxin PA, domain 3 / Protective antigen, heptamerisation domain superfamily / Clostridial binary toxin B/anthrax toxin PA Ca-binding domain / Clostridial binary toxin B/anthrax toxin PA domain 2 / Clostridial binary toxin B/anthrax toxin PA domain 3 / PA14 domain / PA14 / PA14 domain / Metallopeptidase, catalytic domain superfamily / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature.
類似検索 - ドメイン・相同性
Protective antigen / Lethal factor / Protective antigen
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus anthracis (炭疽菌)
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Quentin, D. / Antoni, C. / Gatsogiannis, C. / Raunser, S.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
European Research Council (ERC)615984 ドイツ
引用ジャーナル: PLoS Pathog / 年: 2020
タイトル: Cryo-EM structure of the fully-loaded asymmetric anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state.
著者: Claudia Antoni / Dennis Quentin / Alexander E Lang / Klaus Aktories / Christos Gatsogiannis / Stefan Raunser /
要旨: Anthrax toxin is the major virulence factor secreted by Bacillus anthracis, causing high mortality in humans and other mammals. It consists of a membrane translocase, known as protective antigen (PA) ...Anthrax toxin is the major virulence factor secreted by Bacillus anthracis, causing high mortality in humans and other mammals. It consists of a membrane translocase, known as protective antigen (PA), that catalyzes the unfolding of its cytotoxic substrates lethal factor (LF) and edema factor (EF), followed by translocation into the host cell. Substrate recruitment to the heptameric PA pre-pore and subsequent translocation, however, are not well understood. Here, we report three high-resolution cryo-EM structures of the fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore state, which differ in the position and conformation of LFs. The structures reveal that three LFs interact with the heptameric PA and upon binding change their conformation to form a continuous chain of head-to-tail interactions. As a result of the underlying symmetry mismatch, one LF binding site in PA remains unoccupied. Whereas one LF directly interacts with a part of PA called α-clamp, the others do not interact with this region, indicating an intermediate state between toxin assembly and translocation. Interestingly, the interaction of the N-terminal domain with the α-clamp correlates with a higher flexibility in the C-terminal domain of the protein. Based on our data, we propose a model for toxin assembly, in which the relative position of the N-terminal α-helices in the three LFs determines which factor is translocated first.
履歴
登録2020年7月29日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年9月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月1日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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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-11522
  • 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: Protective antigen
B: Protective antigen
C: Protective antigen
D: Protective antigen
E: Protective antigen
F: Protective antigen
G: Protective antigen
H: Lethal factor
I: Lethal factor


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)787,5689
ポリマ－787,5689
非ポリマー00
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: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area23360 Å2
ΔGint-68 kcal/mol
Surface area241700 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質
Protective antigen


分子量: 85679.930 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus anthracis (炭疽菌) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q68GS1, UniProt: P13423*PLUS
#2: タンパク質 Lethal factor / LF / Anthrax lethal toxin endopeptidase component


分子量: 93904.211 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus anthracis (炭疽菌) / 遺伝子: lef, pXO1-107, BXA0172, GBAA_pXO1_0172 / 発現宿主: Bacillus anthracis (炭疽菌)
参照: UniProt: P15917, anthrax lethal factor endopeptidase

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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名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1Fully-loaded anthrax lethal toxin in its heptameric pre-pore stateCOMPLEXHeptameric pre-pores of proteolytically-acitivated protective antigen were loaded with excess of LFs to create the PA7LF3 complexes. The flexible third LF is masked out in the final reconstruction to boost the resolution of the rest of the complex.all0MULTIPLE SOURCES
2Protective antigenCOMPLEXThe trypsin-activated 63 kDa fragments assemble into a hepatameric pre-pore#11RECOMBINANT
3Lethal factorCOMPLEXThree LF molecules crown the heptameric PA ring. The density corresponding to the third LF is masked out in the reconstruction.#21RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.72 MDaNO
210.063 MDaNO
310.093 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Bacillus anthracis (炭疽菌)1392
33Bacillus anthracis (炭疽菌)1392
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
33Bacillus anthracis (炭疽菌)1392
緩衝液pH: 8.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTris hydrochlorideTris-HCl1
2150 mMsodium chlorideNaCl1
試料濃度: 0.06 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: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: GATAN CRYOPLUNGE 3 / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 286 K
詳細: 4 uL sample was applied to grid (with 2 nm additional carbon layer) and incubated for 45 s prior blotting.

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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 / 倍率（公称値）: 130000 X / Calibrated defocus min: 1200 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2600 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 15 sec. / 電子線照射量: 74.4 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 5238
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18.2_3874: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1crYOLO粒子像選択
2EPU1.1画像取得
4SPHIRECTF補正
7iMODFITモデルフィッティング
10SPHIRE最終オイラー角割当
11SPHIRE分類
12SPHIRE３次元再構成
13PHENIX1.18.2モデル精密化
14Coot0.8.9.1モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 382000
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: 210000 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT
詳細: The protective antigen (PA) monomer from 3HVD was placed seven times into the density corresponding to the heptameric PA ring using the rigid-body fit in Chimera. Two copies of the monomeric ...詳細: The protective antigen (PA) monomer from 3HVD was placed seven times into the density corresponding to the heptameric PA ring using the rigid-body fit in Chimera. Two copies of the monomeric lethal factor (LF) from 1J7N were fitted similarly into the corresponding LF density located atop of the PA7 ring. The resulting model was then flexibly fitted using iMODFIT. The model was further refined in iterative rounds of phenix and coot. Unresolved regions were deleted and side chain information was removed for less well-defined regions.
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / PDB chain-ID: A / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDAccession codeInitial refinement model-ID
13HVD

3hvd

3HVD1
21J7N

1j7n

1J7N2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.01638867
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.28752895
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.4755428
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.076183
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0086947

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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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