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- PDB-7z9c: E.coli gyrase holocomplex with 217 bp DNA and albicidin -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7z9c
タイトルE.coli gyrase holocomplex with 217 bp DNA and albicidin
要素
  • (DNA gyrase subunit ...) x 2
  • DNA (5'-D(*AP*AP*TP*CP*AP*CP*CP*CP*GP*CP*AP*CP*AP*GP*AP*TP*TP*T)-3')
  • DNA (5'-D(*GP*AP*TP*TP*TP*TP*AP*TP*GP*CP*CP*TP*GP*AP*TP*TP*CP*T)-3')
  • DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*TP*CP*TP*GP*TP*GP*CP*GP*GP*GP*T)-3')
  • DNA (5'-D(P*AP*GP*AP*AP*TP*CP*AP*GP*GP*CP*AP*TP*AP*A)-3')
キーワードISOMERASE / type II topoisomerase / antibiotic / albicidin / DNA gyrase
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of DNA-templated DNA replication / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) complex / DNA negative supercoiling activity / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) activity / DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing) / DNA topological change / ATP-dependent activity, acting on DNA / DNA-templated DNA replication / chromosome / response to xenobiotic stimulus ...negative regulation of DNA-templated DNA replication / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) complex / DNA negative supercoiling activity / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) activity / DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing) / DNA topological change / ATP-dependent activity, acting on DNA / DNA-templated DNA replication / chromosome / response to xenobiotic stimulus / response to antibiotic / DNA-templated transcription / DNA binding / ATP binding / identical protein binding / membrane / metal ion binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / GyrB, hook / DNA gyrase subunit B insert domain / DNA gyrase B subunit insert domain / DNA gyrase, subunit A / : / DNA gyrase/topoisomerase IV, subunit A, C-terminal repeat / DNA gyrase/topoisomerase IV, subunit A, C-terminal / DNA gyrase C-terminal domain, beta-propeller / DNA gyrase subunit B, TOPRIM domain ...: / GyrB, hook / DNA gyrase subunit B insert domain / DNA gyrase B subunit insert domain / DNA gyrase, subunit A / : / DNA gyrase/topoisomerase IV, subunit A, C-terminal repeat / DNA gyrase/topoisomerase IV, subunit A, C-terminal / DNA gyrase C-terminal domain, beta-propeller / DNA gyrase subunit B, TOPRIM domain / Topoisomerase (Topo) IIA-type catalytic domain profile. / DNA gyrase, subunit B / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B / DNA gyrase B subunit, C-terminal / DNA gyrase B subunit, carboxyl terminus / DNA topoisomerase, type IIA, alpha-helical domain superfamily / DNA topoisomerase, type IIA, domain A / DNA topoisomerase, type IIA, domain A, alpha-beta / DNA gyrase/topoisomerase IV, subunit A / DNA Topoisomerase IV / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B, domain 2 / DNA gyrase B / DNA topoisomerase, type IIA / DNA topoisomerase, type IIA, conserved site / DNA topoisomerase II signature. / TopoisomeraseII / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B, C-terminal / Toprim domain / DNA topoisomerase, type IIA-like domain superfamily / Toprim domain profile. / TOPRIM domain / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / Histidine kinase-like ATPases / Histidine kinase/HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold, subgroup / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold
類似検索 - ドメイン・相同性
albicidin / DNA / DNA (> 10) / DNA gyrase subunit A / DNA gyrase subunit B
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
Escherichia phage Mu (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: 3.06 Å
データ登録者Ghilarov, D. / Heddle, J.G.H. / Suessmuth, R.
資金援助 英国, ポーランド, 2件
組織認可番号国
Wellcome Trust221868/Z/20/Z 英国
Polish National Science Centre2020/39/B/NZ1/02898 ポーランド
引用ジャーナル: Nat Catal / 年: 2023
タイトル: Molecular mechanism of topoisomerase poisoning by the peptide antibiotic albicidin.
著者: Elizabeth Michalczyk / Kay Hommernick / Iraj Behroz / Marcel Kulike / Zuzanna Pakosz-Stępień / Lukasz Mazurek / Maria Seidel / Maria Kunert / Karine Santos / Holger von Moeller / Bernhard ...著者: Elizabeth Michalczyk / Kay Hommernick / Iraj Behroz / Marcel Kulike / Zuzanna Pakosz-Stępień / Lukasz Mazurek / Maria Seidel / Maria Kunert / Karine Santos / Holger von Moeller / Bernhard Loll / John B Weston / Andi Mainz / Jonathan G Heddle / Roderich D Süssmuth / Dmitry Ghilarov /
要旨: The peptide antibiotic albicidin is a DNA topoisomerase inhibitor with low-nanomolar bactericidal activity towards fluoroquinolone-resistant Gram-negative pathogens. However, its mode of action is ...The peptide antibiotic albicidin is a DNA topoisomerase inhibitor with low-nanomolar bactericidal activity towards fluoroquinolone-resistant Gram-negative pathogens. However, its mode of action is poorly understood. We determined a 2.6 Å resolution cryoelectron microscopy structure of a ternary complex between topoisomerase DNA gyrase, a 217 bp double-stranded DNA fragment and albicidin. Albicidin employs a dual binding mechanism where one end of the molecule obstructs the crucial gyrase dimer interface, while the other intercalates between the fragments of cleaved DNA substrate. Thus, albicidin efficiently locks DNA gyrase, preventing it from religating DNA and completing its catalytic cycle. Two additional structures of this trapped state were determined using synthetic albicidin analogues that demonstrate improved solubility, and activity against a range of gyrase variants and topoisomerase IV. The extraordinary promiscuity of the DNA-intercalating region of albicidins and their excellent performance against fluoroquinolone-resistant bacteria holds great promise for the development of last-resort antibiotics.
履歴
登録2022年3月21日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年2月15日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年7月19日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support

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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: DNA gyrase subunit A
B: DNA gyrase subunit B
C: DNA gyrase subunit A
D: DNA gyrase subunit B
E: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*TP*CP*TP*GP*TP*GP*CP*GP*GP*GP*T)-3')
F: DNA (5'-D(P*AP*GP*AP*AP*TP*CP*AP*GP*GP*CP*AP*TP*AP*A)-3')
G: DNA (5'-D(*AP*AP*TP*CP*AP*CP*CP*CP*GP*CP*AP*CP*AP*GP*AP*TP*TP*T)-3')
H: DNA (5'-D(*GP*AP*TP*TP*TP*TP*AP*TP*GP*CP*CP*TP*GP*AP*TP*TP*CP*T)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)397,97311
ポリマ－397,0828
非ポリマー8913
水18010
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
Buried area21850 Å2
ΔGint-132 kcal/mol
Surface area100390 Å2

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要素

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DNA gyrase subunit ... , 2種, 4分子 ACBD

#1: タンパク質 DNA gyrase subunit A


分子量: 97854.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: gyrA, hisW, nalA, parD, b2231, JW2225 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): Star
参照: UniProt: P0AES4, DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing)
#2: タンパク質 DNA gyrase subunit B / Type IIA topoisomerase subunit GyrB


分子量: 90891.734 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株: K12
遺伝子: gyrB, acrB, cou, himB, hisU, nalC, parA, pcbA, b3699, JW5625
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): Star
参照: UniProt: P0AES6, DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing)

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DNA鎖 , 4種, 4分子 EFGH

#3: DNA鎖 DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*TP*CP*TP*GP*TP*GP*CP*GP*GP*GP*T)-3')


分子量: 4335.827 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia phage Mu (ファージ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NEB Stable
#4: DNA鎖 DNA (5'-D(P*AP*GP*AP*AP*TP*CP*AP*GP*GP*CP*AP*TP*AP*A)-3')


分子量: 4321.856 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia phage Mu (ファージ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NEB Stable
#5: DNA鎖 DNA (5'-D(*AP*AP*TP*CP*AP*CP*CP*CP*GP*CP*AP*CP*AP*GP*AP*TP*TP*T)-3')


分子量: 5444.558 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia phage Mu (ファージ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#6: DNA鎖 DNA (5'-D(*GP*AP*TP*TP*TP*TP*AP*TP*GP*CP*CP*TP*GP*AP*TP*TP*CP*T)-3')


分子量: 5487.561 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia phage Mu (ファージ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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非ポリマー , 3種, 13分子

#7: 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
#8: 化合物 ChemComp-BWH / albicidin / アルビシジン


分子量: 842.806 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C44H38N6O12 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#9: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Escherichia coli gyrase holocomplex with 217 bp phage Mu SGS DNA and albicidin stabilised by ADPNPCOMPLEX#1-#60MULTIPLE SOURCES
2Escherichia coli gyrase holocomplexCOMPLEX#1-#21RECOMBINANT
3217 bp phage Mu SGS DNACOMPLEX#3-#61RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)511145
33Escherichia phage Mu (ファージ)2681603
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株
22Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008Star
33Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 8
緩衝液成分濃度: 20 mM / 名称: HEPES
試料濃度: 12 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 283 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）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 900 nm
撮影電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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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
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: 2040353
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.06 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 23435 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00316352
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.57522378
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.4616370
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0412503
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042750

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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)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 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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