PDB-7lzj: DpK2 bacteriophage tail spike depolymerase

IDまたはキーワード:

登録情報

データベース: PDB / ID: 7lzj

タイトル

DpK2 bacteriophage tail spike depolymerase

要素

Depolymerase

キーワード

SUGAR BINDING PROTEIN / bateriophage tail spike / depolymerase / klebsiella targeting

機能・相同性

biological process involved in interaction with host / Pectin lyase fold/virulence factor / viral life cycle / virion component / Depolymerase

機能・相同性情報

生物種

Klebsiella phage GH-K3 (ファージ)

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: 2.7 Å

データ登録者

Belousoff, M.J. / Bamert, R.S. / Dunstan, R.A. / Lithgow, T.

資金援助

オーストラリア, 1件

引用

ジャーナル: Microbiol Spectr / 年: 2021
タイトル: Mechanistic Insights into the Capsule-Targeting Depolymerase from a Klebsiella pneumoniae Bacteriophage.
著者: Rhys A Dunstan / Rebecca S Bamert / Matthew J Belousoff / Francesca L Short / Christopher K Barlow / Derek J Pickard / Jonathan J Wilksch / Ralf B Schittenhelm / Richard A Strugnell / Gordon ...
要旨: The production of capsular polysaccharides by Klebsiella pneumoniae protects the bacterial cell from harmful environmental factors such as antimicrobial compounds and infection by bacteriophages ...The production of capsular polysaccharides by Klebsiella pneumoniae protects the bacterial cell from harmful environmental factors such as antimicrobial compounds and infection by bacteriophages (phages). To bypass this protective barrier, some phages encode polysaccharide-degrading enzymes referred to as depolymerases to provide access to cell surface receptors. Here, we characterized the phage RAD2, which infects K. pneumoniae strains that produce the widespread, hypervirulence-associated K2-type capsular polysaccharide. Using transposon-directed insertion sequencing, we have shown that the production of capsule is an absolute requirement for efficient RAD2 infection by serving as a first-stage receptor. We have identified the depolymerase responsible for recognition and degradation of the capsule, determined that the depolymerase forms globular appendages on the phage virion tail tip, and present the cryo-electron microscopy structure of the RAD2 capsule depolymerase at 2.7-Å resolution. A putative active site for the enzyme was identified, comprising clustered negatively charged residues that could facilitate the hydrolysis of target polysaccharides. Enzymatic assays coupled with mass spectrometric analyses of digested oligosaccharide products provided further mechanistic insight into the hydrolase activity of the enzyme, which, when incubated with K. pneumoniae, removes the capsule and sensitizes the cells to serum-induced killing. Overall, these findings expand our understanding of how phages target the Klebsiella capsule for infection, providing a framework for the use of depolymerases as antivirulence agents against this medically important pathogen. Klebsiella pneumoniae is a medically important pathogen that produces a thick protective capsule that is essential for pathogenicity. Phages are natural predators of bacteria, and many encode diverse "capsule depolymerases" which specifically degrade the capsule of their hosts, an exploitable trait for potential therapies. We have determined the first structure of a depolymerase that targets the clinically relevant K2 capsule and have identified its putative active site, providing hints to its mechanism of action. We also show that Klebsiella cells treated with a recombinant form of the depolymerase are stripped of capsule, inhibiting their ability to grow in the presence of serum, demonstrating the anti-infective potential of these robust and readily producible enzymes against encapsulated bacterial pathogens such as K. pneumoniae.

履歴

登録	2021年3月10日	登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.0	2021年8月25日	Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.0	2021年8月25日	Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.1	2021年9月8日	Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.name
改定 1.2	2021年9月15日	Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author Item: _citation.journal_volume / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.3	2024年5月29日	Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / Item: _citation.country
改定 1.4	2025年5月28日	Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.1	2025年5月28日	Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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-23608 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

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PDBx/mmCIF形式	7lzj.cif.gz	372.5 KB	表示	PDBx/mmCIF形式
PDB形式	pdb7lzj.ent.gz	299 KB	表示	PDB形式
PDBx/mmJSON形式	7lzj.json.gz		ツリー表示	PDBx/mmJSON形式
その他	その他のダウンロード

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検証レポート

文書・要旨	7lzj_validation.pdf.gz	1.1 MB	表示	wwPDB検証レポート
文書・詳細版	7lzj_full_validation.pdf.gz	1.1 MB	表示
XML形式データ	7lzj_validation.xml.gz	67.3 KB	表示
CIF形式データ	7lzj_validation.cif.gz	103.2 KB	表示
アーカイブディレクトリ	https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/lz/7lzj ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/lz/7lzj	HTTPS FTP

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関連構造データ

関連構造データ	23608MC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献)
類似構造データ	23608 6cxs-d 4boi-d 4aq9-d 9939 9941 6znh-d 6dg7-d Omokage検索で類似形状データを探す (詳細) 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索類似検索 - 機能F&H 検索類似検索 - 相同性F&H 検索

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リンク

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登録構造単位

A: Depolymerase

B: Depolymerase

C: Depolymerase

295 kDa, 3 ポリマー
Omokage検索でこの集合体の類似形状データを探す (詳細)

1

登録構造と同一
登録者が定義した集合体
根拠: gel filtration

#1: タンパク質	Depolymerase 分子量: 98437.008 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現由来: (組換発現) Klebsiella phage GH-K3 (ファージ) 遺伝子: GHK3_32 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A3S7W7I3
Has protein modification	N

-
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

-
試料調製

構成要素	名称: DpK2 depolymerase tail spike complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量	実験値: NO
由来(天然)	生物種: Bacteriophage sp. (ファージ)
由来(組換発現)	生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液	pH: 7.4
試料	濃度: 0.4 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: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結	凍結剤: ETHANE

-
電子顕微鏡撮影

顕微鏡	モデル: TFS GLACIOS
電子銃	電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズ	モード: BRIGHT FIELD
撮影	電子線照射量: 43 e/Å² / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)

-
解析

ソフトウェア

名称: PHENIX / バージョン: 1.16_3549: / 分類: 精密化

EMソフトウェア

名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化

CTF補正

タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION

対称性

点対称性: C₃ (3回回転対称)

3次元再構成

解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 331000 / 対称性のタイプ: POINT

拘束条件

Refine-ID	タイプ	Dev ideal	数
ELECTRON MICROSCOPY	f_bond_d	0.002	16994
ELECTRON MICROSCOPY	f_angle_d	0.432	23076
ELECTRON MICROSCOPY	f_dihedral_angle_d	3.879	9907
ELECTRON MICROSCOPY	f_chiral_restr	0.044	2487
ELECTRON MICROSCOPY	f_plane_restr	0.003	3037

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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

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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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新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

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