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- PDB-7m33: The structure of Bacillus subtilis BmrCD in the inward-facing con... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7m33
タイトルThe structure of Bacillus subtilis BmrCD in the inward-facing conformation bound to Hoechst-33342 and ATP
要素
  • Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH
  • Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI
キーワードTRANSPORT PROTEIN / ABC transporter / multi-drug efflux transporter / ABC exporter
機能・相同性
機能・相同性情報


ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / ABC-type transporter activity / transmembrane transport / response to antibiotic / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma 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
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / Chem-HT1 / Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH / Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)
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: 3.55 Å
データ登録者Thaker, T.M. / Tomasiak, T.M.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM114245 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM128087 米国
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2022
タイトル: Asymmetric drug binding in an ATP-loaded inward-facing state of an ABC transporter.
著者: Tarjani M Thaker / Smriti Mishra / Wenchang Zhou / Michael Mohan / Qingyu Tang / José D Faraldo-Goméz / Hassane S Mchaourab / Thomas M Tomasiak /
要旨: Substrate efflux by ATP-binding cassette (ABC) transporters, which play a major role in multidrug resistance, entails the ATP-powered interconversion between transporter intermediates. Despite recent ...Substrate efflux by ATP-binding cassette (ABC) transporters, which play a major role in multidrug resistance, entails the ATP-powered interconversion between transporter intermediates. Despite recent progress in structure elucidation, a number of intermediates have yet to be visualized and mechanistically interpreted. Here, we combine cryogenic-electron microscopy (cryo-EM), double electron-electron resonance spectroscopy and molecular dynamics simulations to profile a previously unobserved intermediate of BmrCD, a heterodimeric multidrug ABC exporter from Bacillus subtilis. In our cryo-EM structure, ATP-bound BmrCD adopts an inward-facing architecture featuring two molecules of the substrate Hoechst-33342 in a striking asymmetric head-to-tail arrangement. Deletion of the extracellular domain capping the substrate-binding chamber or mutation of Hoechst-coordinating residues abrogates cooperative stimulation of ATP hydrolysis. Together, our findings support a mechanistic role for symmetry mismatch between the nucleotide binding and the transmembrane domains in the conformational cycle of ABC transporters and is of notable importance for rational design of molecules for targeted ABC transporter inhibition.
履歴
登録2021年3月18日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年1月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年1月12日Group: Database references / Source and taxonomy / Structure summary
カテゴリ: entity / entity_name_com ...entity / entity_name_com / entity_src_gen / struct_ref / struct_ref_seq / struct_ref_seq_dif
Item: _entity.pdbx_description / _entity.pdbx_ec ..._entity.pdbx_description / _entity.pdbx_ec / _entity_src_gen.gene_src_strain / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_gene / _struct_ref.db_code / _struct_ref.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq_dif.pdbx_seq_db_accession_code
改定 1.22022年1月19日Group: Source and taxonomy / カテゴリ: entity_src_gen
Item: _entity_src_gen.gene_src_strain / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_ncbi_taxonomy_id / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_scientific_name
改定 1.32022年2月9日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.year
改定 1.42024年5月29日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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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-23641
  • 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
C: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI
D: Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)146,8926
ポリマ－144,9732
非ポリマー1,9194
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheI


分子量: 67602.961 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)
遺伝子: yheI, BSU09710 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: O07550, トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う
#2: タンパク質 Probable multidrug resistance ABC transporter ATP-binding/permease protein YheH


分子量: 77369.898 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)
遺伝子: yheH, BSU09720 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: O07549, トランスロカーゼ; 他の化合物の輸送を触媒; ヌクレオシド三リン酸の加水分解に伴う
#3: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#4: 化合物 ChemComp-HT1 / 2'-(4-ETHOXYPHENYL)-5-(4-METHYL-1-PIPERAZINYL)-2,5'-BI-BENZIMIDAZOLE / HOECHST 33342 / Hoechst-33342


分子量: 452.551 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H28N6O / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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

構成要素名称: BmrCD / タイプ: COMPLEX
詳細: heterodimeric multi-drug ABC exporter from Bacillus subtilis
Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.14139865 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / プラスミド: pet21
緩衝液pH: 7.4
試料濃度: 2.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Purified by size exclusion chromatography using a Superose 6 column.
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
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 85 % / 凍結前の試料温度: 283 K / 詳細: blot for 4 seconds before plunging

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 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
撮影電子線照射量: 37.2 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6919

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM画像取得
13RELION3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.55 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 157021 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 59.49 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.01310038
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.094513607
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.07081540
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0061713
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.34663635

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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)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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