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万見
- PDB-7t55: Cryo-EM structure of PCAT1 in the inward-facing wide conformation... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7t55
タイトルCryo-EM structure of PCAT1 in the inward-facing wide conformation under ATP turnover condition
要素
  • ABC-type bacteriocin transporter
  • PCAT1 peptide substrate
キーワードTRANSPORT PROTEIN / ATP-binding cassette / ABC transporter / protein transport
機能・相同性
機能・相同性情報


ABC-type bacteriocin transporter activity / ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / cysteine-type peptidase activity / ATP hydrolysis activity / proteolysis / ATP binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Peptidase C39, ABC-type bacteriocin transporter / Peptidase C39 family / Peptidase C39, bacteriocin processing / Peptidase family C39 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 ...Peptidase C39, ABC-type bacteriocin transporter / Peptidase C39 family / Peptidase C39, bacteriocin processing / Peptidase family C39 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 / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ABC-type bacteriocin transporter / Bacteriocin-type signal sequence-containing protein
類似検索 - 構成要素
生物種Acetivibrio thermocellus (バクテリア)
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: 4.1 Å
データ登録者Kieuvongngam, V. / Chen, J.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Structures of the peptidase-containing ABC transporter PCAT1 under equilibrium and nonequilibrium conditions.
著者: Virapat Kieuvongngam / Jue Chen /
要旨: ATP-binding cassette (ABC) transporters are ubiquitous molecular pumps that transport a broad range of substrates across biological membranes. Although the structure and function of ABC transporters ...ATP-binding cassette (ABC) transporters are ubiquitous molecular pumps that transport a broad range of substrates across biological membranes. Although the structure and function of ABC transporters has been studied extensively, our understanding of their energetics and dynamics remains limited. Here, we present studies of the peptidase-containing ABC transporter 1 (PCAT1), a polypeptide processing and secretion ABC transporter that functions via the classic alternating access mechanism. PCAT1 is a homodimer containing two peptidase (PEP) domains, two transmembrane domains, and two nucleotide-binding domains (NBDs). Using cryo-electron microscopy, we analyzed the structures of wild-type PCAT1 under conditions that either prevent or permit ATP hydrolysis and observed two completely different conformational distributions. In the presence of ATP but absence of Mg, PCAT1 adopts an NBD-dimerized, outward-facing conformation. The two PEP domains are dissociated from the transporter core, preventing uncoupled substrate cleavage. The addition of Mg to promote ATP hydrolysis shifts the majority of the particles into NBD-separated, inward-facing conformations. Under this ATP turnover condition, only a small fraction of PCAT1 adopts the NBD-dimerized conformation. These data give rise to two mechanistic conclusions: 1) the ATP-bound, NBD-dimerized conformation is the lowest energy state, and 2) the rate-limiting step in the PCAT1 transport cycle is the formation of the NBD dimer. The thermodynamic conclusion is likely a general property shared by many ABC transporters. The kinetic bottleneck, however, varies from transporter to transporter.
履歴
登録2021年12月11日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年2月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年2月9日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_PubMed ..._citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年2月28日Group: Data collection / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model / struct_keywords
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._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 / _struct_keywords.text

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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
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-25695
  • 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-25695
  • 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: ABC-type bacteriocin transporter
C: PCAT1 peptide substrate
B: ABC-type bacteriocin transporter
D: PCAT1 peptide substrate
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)183,8608
ポリマ－182,7974
非ポリマー1,0634
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, 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area15010 Å2
ΔGint-149 kcal/mol
Surface area72260 Å2

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要素

#1: タンパク質 ABC-type bacteriocin transporter


分子量: 81180.805 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Acetivibrio thermocellus (バクテリア)
株: ATCC 27405 / DSM 1237 / JCM 9322 / NBRC 103400 / NCIMB 10682 / NRRL B-4536 / VPI 7372
遺伝子: Cthe_0534 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 DE3 RIL / 参照: UniProt: A3DCU1
#2: タンパク質 PCAT1 peptide substrate


分子量: 10217.867 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Acetivibrio thermocellus (バクテリア)
株: ATCC 27405 / DSM 1237 / JCM 9322 / NBRC 103400 / NCIMB 10682 / NRRL B-4536 / VPI 7372
遺伝子: Cthe_0535 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 DE3 RIL / 参照: UniProt: A3DCU2
#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-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 / 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: Ternary complex of PCAT1 with its cleaved peptide substrate and ATP-Mg
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.162176 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Acetivibrio thermocellus (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21 DE3 RIL
緩衝液pH: 7
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
150 mMNaCl1
2150 mMTris-HCl1
35 mMDTT1
42 mMUDM1
試料濃度: 7 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 / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: 295 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 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
最低温度: 100 K
撮影平均露光時間: 0.2 sec. / 電子線照射量: 1.5 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 11966
画像スキャン動画フレーム数/画像: 50 / 利用したフレーム数/画像: 1-50

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1RELION3粒子像選択autopick
2SerialEM画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7REFMACccp4i version 7.0モデルフィッティング
9RELION3初期オイラー角割当
10cryoSPARC3最終オイラー角割当
11RELION3分類
12cryoSPARC3３次元再構成
13Coot0.8.9.2モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
粒子像の選択選択した粒子像数: 2800000
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 134000 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 80 / プロトコル: OTHER / 空間: RECIPROCAL
原子モデル構築PDB-ID: 4RY2

4ry2


Accession code: 4RY2 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00311628
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.63115677
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.0151562
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0421852
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041940

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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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  • 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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