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- PDB-7nre: Crystal structure of E.coli BamA beta-barrel in complex with daro... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7nre
タイトルCrystal structure of E.coli BamA beta-barrel in complex with darobactin (crystal form 1)
要素
  • Darobactin
  • Outer membrane protein assembly factor BamA
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Beta-Barrel / outer membrane / protein insertion / protein folding / protein maturation / antibiotic / natural product / cyclized peptide
機能・相同性
機能・相同性情報


Bam protein complex / Gram-negative-bacterium-type cell outer membrane assembly / protein insertion into membrane
類似検索 - 分子機能
Outer membrane protein assembly factor BamA / POTRA domain, BamA/TamA-like / Surface antigen variable number repeat / POTRA domain / POTRA domain profile. / Surface antigen D15-like / Bacterial surface antigen (D15) / Omp85 superfamily domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Darobactin / Outer membrane protein assembly factor BamA
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli O157:H7 (大腸菌)
synthetic construct (人工物)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2.3 Å
データ登録者Jakob, R.P. / Kaur, H. / Marzinek, J.K. / Green, R. / Imai, Y. / Bolla, J. / Robinson, C. / Bond, P.J. / Lewis, K. / Maier, T. / Hiller, S.
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: The antibiotic darobactin mimics a β-strand to inhibit outer membrane insertase.
著者: Hundeep Kaur / Roman P Jakob / Jan K Marzinek / Robert Green / Yu Imai / Jani Reddy Bolla / Elia Agustoni / Carol V Robinson / Peter J Bond / Kim Lewis / Timm Maier / Sebastian Hiller /
要旨: Antibiotics that target Gram-negative bacteria in new ways are needed to resolve the antimicrobial resistance crisis. Gram-negative bacteria are protected by an additional outer membrane, rendering ...Antibiotics that target Gram-negative bacteria in new ways are needed to resolve the antimicrobial resistance crisis. Gram-negative bacteria are protected by an additional outer membrane, rendering proteins on the cell surface attractive drug targets. The natural compound darobactin targets the bacterial insertase BamA-the central unit of the essential BAM complex, which facilitates the folding and insertion of outer membrane proteins. BamA lacks a typical catalytic centre, and it is not obvious how a small molecule such as darobactin might inhibit its function. Here we resolve the mode of action of darobactin at the atomic level using a combination of cryo-electron microscopy, X-ray crystallography, native mass spectrometry, in vivo experiments and molecular dynamics simulations. Two cyclizations pre-organize the darobactin peptide in a rigid β-strand conformation. This creates a mimic of the recognition signal of native substrates with a superior ability to bind to the lateral gate of BamA. Upon binding, darobactin replaces a lipid molecule from the lateral gate to use the membrane environment as an extended binding pocket. Because the interaction between darobactin and BamA is largely mediated by backbone contacts, it is particularly robust against potential resistance mutations. Our results identify the lateral gate as a functional hotspot in BamA and will allow the rational design of antibiotics that target this bacterial Achilles heel.
履歴
登録2021年3月3日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年4月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年4月28日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22021年5月19日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32024年1月31日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Derived calculations / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_initial_refinement_model / struct_conn
Item: _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: Outer membrane protein assembly factor BamA
C: Darobactin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)48,2688
ポリマ－46,9942
非ポリマー1,2746
水3,621201
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_555x,y,z1
Buried area2310 Å2
ΔGint-7 kcal/mol
Surface area18920 Å2
単位格子
Length a, b, c (Å)69.995, 82.563, 94.305
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 108.640, 90.000
Int Tables number5
Space group name H-MI121
Components on special symmetry positions
IDモデル要素
11A-1183-

HOH

21A-1265-

HOH

31A-1295-

HOH

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要素

#1: タンパク質 Outer membrane protein assembly factor BamA


分子量: 46022.789 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli O157:H7 (大腸菌) / 遺伝子: bamA, yaeT, Z0188, ECs0179 / プラスミド: pET15a / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A942
#2: タンパク質・ペプチド Darobactin


タイプ: Peptide-like / クラス: 抗生剤 / 分子量: 971.047 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) / 参照: Darobactin
#3: 化合物
ChemComp-C8E / (HYDROXYETHYLOXY)TRI(ETHYLOXY)OCTANE / テトラエチレングリコ-ルモノオクチルエ-テル


分子量: 306.438 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C16H34O5 / コメント: C8E, 可溶化剤*YM
#4: 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
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 201 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY
非ポリマーの詳細Original Refinement was done with Darobactin defined as one ligand.

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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

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.75 Å3/Da / 溶媒含有率: 55.23 %
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法
詳細: 0.06 M Magnesium chloride/Calcium Chloride, 0.1 M imidazole/2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid pH 6.5, 12.5% v/v 2-Methyl-2,4-pentanediol, 12.5% w/v Polyethylene glycol 1,000, and 12.5% w/v ...詳細: 0.06 M Magnesium chloride/Calcium Chloride, 0.1 M imidazole/2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid pH 6.5, 12.5% v/v 2-Methyl-2,4-pentanediol, 12.5% w/v Polyethylene glycol 1,000, and 12.5% w/v Polyethylene glycol 3,350

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: SLS / ビームライン: X06SA / 波長: 1.000009 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER X 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2019年7月19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: 1.000009 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.3→46.602 Å / Num. obs: 22630 / % possible obs: 99.7 % / 冗長度: 11.7 % / CC1/2: 0.997 / Rmerge(I) obs: 0.156 / Rpim(I) all: 0.072 / Rrim(I) all: 0.172 / Net I/σ(I): 7.1
反射 シェル解像度: 2.3→2.38 Å / 冗長度: 8.7 % / Rmerge(I) obs: 1.456 / Mean I/σ(I) obs: 1.3 / Num. unique obs: 2230 / CC1/2: 0.535 / Rpim(I) all: 0.66 / Rrim(I) all: 1.602 / % possible all: 98.8

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.13_2998精密化
PDB_EXTRACT3.25データ抽出
XDSデータ削減
Aimless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: 6QGW

6qgw


解像度: 2.3→46.602 Å / SU ML: 0.33 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.35 / 位相誤差: 25.92
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2315 1129 4.99 %
Rwork0.2045 --
obs0.2059 22630 99.74 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å
原子変位パラメータBiso max: 158.33 Å2 / Biso mean: 49.6919 Å2 / Biso min: 19.08 Å2
精密化ステップサイクル: final / 解像度: 2.3→46.602 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数2916 0 258 201 3375
Biso mean--55.29 47.9 -
残基数----369
LS精密化 シェル

Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION / Rfactor Rfree error: 0

解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection Rwork% reflection obs (%)
2.3001-2.40480.36421410.2868265699
2.4048-2.53160.29531410.24932661100
2.5316-2.69020.22821460.21862669100
2.6902-2.89780.25811450.20142694100
2.8978-3.18940.22761370.19842686100
3.1894-3.65080.20981420.17762662100
3.6508-4.59890.18651450.1742725100
4.5989-46.6020.24731320.2232748100
精密化 TLS

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

IDL11 (°2)L12 (°2)L13 (°2)L22 (°2)L23 (°2)L33 (°2)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T11 (Å2)T12 (Å2)T13 (Å2)T22 (Å2)T23 (Å2)T33 (Å2)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
10.9110.56380.34470.35050.20360.307-0.20520.06460.44060.23020.23010.3303-0.35870.15080.03270.3504-0.03640.01090.3841-0.0170.346830.4876-0.72133.6636
20.6228-0.41010.22840.3656-0.32080.357-0.01710.02440.0705-0.0040.0394-0.09950.03670.10020.00170.28610.01260.02250.24270.00810.270817.439-12.99770.1423
30.3390.03620.09540.00170.02960.0306-0.0858-0.07850.0018-0.0376-0.010.0764-0.0538-0.0762-0.00130.25010.0364-0.00320.2879-0.01560.238115.8597-15.08914.6153
41.16410.19820.05970.24910.35351.19920.0062-0.2498-0.05480.10170.0631-0.05630.04370.07230.00210.23660.03110.02220.31240.03230.26327.5427-18.862320.8515
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection detailsAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1chain 'A' and (resid 423 through 446 )A423 - 446
2X-RAY DIFFRACTION2chain 'A' and (resid 447 through 563 )A447 - 563
3X-RAY DIFFRACTION3chain 'A' and (resid 564 through 675 )A564 - 675
4X-RAY DIFFRACTION4chain 'A' and (resid 676 through 810 )A676 - 810

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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://pdbjlc1.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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