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- PDB-8cqb: Cryo-EM structure of the human GBP1 dimer bound to GDP-AlF3 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8cqb
タイトルCryo-EM structure of the human GBP1 dimer bound to GDP-AlF3
要素Guanylate-binding protein 1
キーワードIMMUNE SYSTEM / Cell-autonomous immunity / intracellular pathogens / GTPase
機能・相同性
機能・相同性情報


GDP phosphatase activity / non-canonical inflammasome complex assembly / negative regulation of substrate adhesion-dependent cell spreading / protein localization to vacuole / symbiont cell surface / cytolysis in another organism / positive regulation of pyroptotic inflammatory response / vesicle membrane / negative regulation of interleukin-2 production / negative regulation of T cell receptor signaling pathway ...GDP phosphatase activity / non-canonical inflammasome complex assembly / negative regulation of substrate adhesion-dependent cell spreading / protein localization to vacuole / symbiont cell surface / cytolysis in another organism / positive regulation of pyroptotic inflammatory response / vesicle membrane / negative regulation of interleukin-2 production / negative regulation of T cell receptor signaling pathway / spectrin binding / defense response to protozoan / cytokine binding / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; リン含有酸無水物に作用 / cellular response to interleukin-1 / negative regulation of protein localization to plasma membrane / regulation of protein localization to plasma membrane / regulation of calcium-mediated signaling / cytoplasmic vesicle membrane / lipopolysaccharide binding / Hsp90 protein binding / negative regulation of ERK1 and ERK2 cascade / cellular response to type II interferon / Interferon gamma signaling / GDP binding / cellular response to tumor necrosis factor / actin cytoskeleton / actin binding / G protein activity / cytoplasmic vesicle / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / defense response to virus / defense response to bacterium / Golgi membrane / innate immune response / GTPase activity / GTP binding / enzyme binding / Golgi apparatus / protein homodimerization activity / extracellular region / identical protein binding / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Guanylate-binding protein, C-terminal / Guanylate-binding protein/Atlastin, C-terminal / Guanylate-binding protein, C-terminal domain / Guanylate-binding protein, C-terminal domain superfamily / Guanylate-binding protein, N-terminal / Guanylate-binding protein, N-terminal domain / GB1/RHD3-type guanine nucleotide-binding (G) domain / GB1/RHD3-type guanine nucleotide-binding (G) domain profile. / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ALUMINUM FLUORIDE / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Guanylate-binding protein 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.7 Å
データ登録者Kuhm, T.I. / Jakobi, A.J.
資金援助European Union, オランダ, 2件
組織認可番号国
European Research Council (ERC)852880European Union
Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO)NWO.STU.018-2.007 オランダ
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Structural basis of antimicrobial membrane coat assembly by human GBP1.
著者: Tanja Kuhm / Clémence Taisne / Cecilia de Agrela Pinto / Luca Gross / Evdokia A Giannopoulou / Stefan T Huber / Els Pardon / Jan Steyaert / Sander J Tans / Arjen J Jakobi /
要旨: Guanylate-binding proteins (GBPs) are interferon-inducible guanosine triphosphate hydrolases (GTPases) mediating host defense against intracellular pathogens. Their antimicrobial activity hinges on ...Guanylate-binding proteins (GBPs) are interferon-inducible guanosine triphosphate hydrolases (GTPases) mediating host defense against intracellular pathogens. Their antimicrobial activity hinges on their ability to self-associate and coat pathogen-associated compartments or cytosolic bacteria. Coat formation depends on GTPase activity but how nucleotide binding and hydrolysis prime coat formation remains unclear. Here, we report the cryo-electron microscopy structure of the full-length human GBP1 dimer in its guanine nucleotide-bound state and describe the molecular ultrastructure of the GBP1 coat on liposomes and bacterial lipopolysaccharide membranes. Conformational changes of the middle and GTPase effector domains expose the isoprenylated C terminus for membrane association. The α-helical middle domains form a parallel, crossover arrangement essential for coat formation and position the extended effector domain for intercalation into the lipopolysaccharide layer of gram-negative membranes. Nucleotide binding and hydrolysis create oligomeric scaffolds with contractile abilities that promote membrane extrusion and fragmentation. Our data offer a structural and mechanistic framework for understanding GBP1 effector functions in intracellular immunity.
履歴
登録2023年3月4日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年3月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年1月29日Group: Advisory / Data collection ...Advisory / Data collection / Database references / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_struct_conn_angle / pdbx_validate_close_contact / struct_conn / struct_conn_type
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification / _pdbx_validate_close_contact.auth_asym_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_asym_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_atom_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_atom_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_comp_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_comp_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.dist

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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: Guanylate-binding protein 1
B: Guanylate-binding protein 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)137,1468
ポリマ－136,0432
非ポリマー1,1036
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: light scattering, native gel electrophoresis, 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area9830 Å2
ΔGint-59 kcal/mol
Surface area42530 Å2

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要素

#1: タンパク質 Guanylate-binding protein 1 / GTP-binding protein 1 / GBP-1 / HuGBP-1 / Guanine nucleotide-binding protein 1 / Interferon-induced ...GTP-binding protein 1 / GBP-1 / HuGBP-1 / Guanine nucleotide-binding protein 1 / Interferon-induced guanylate-binding protein 1


分子量: 68021.617 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GBP1 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: P32455, 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
#2: 化合物 ChemComp-GDP / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP


タイプ: RNA linking / 分子量: 443.201 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O11P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: GDP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 化合物 ChemComp-AF3 / ALUMINUM FLUORIDE / トリフルオロアルミニウム


分子量: 83.977 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: AlF3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#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
Has protein modificationN

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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: Homodimeric complex of GBP1 stabilised by GDP-AlF3 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.134 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21(DE3)pLysS / プラスミド: pETM14
緩衝液pH: 7.4
詳細: 5u mM HEPES pH7.4, 150 mM NaCl, 1 mM DTT, 200 uM GDP, 10 mM NaF, 300 uM AlCl3, 5 mM MgCl2
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMHEPESC8H18N2O4S1
2150 mMSodium chlorideNaCl1
31 mMDithiothreitolC4H10O2S21
4200 uMGuanosine diphosphateC10H15N5O11P21
510 mMSodium fluorideNaF1
6300 uMAluminium chlorideAlCl31
75 mMMagnesium chlorideMgCl21
試料濃度: 0.7 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: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 99 % / 凍結前の試料温度: 22 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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE
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: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 5214
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン横: 5760 / 縦: 4092

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解析

ソフトウェア名称: UCSF ChimeraX / バージョン: 1.3/v9 / 分類: モデル構築 / URL: https://www.rbvi.ucsf.edu/chimerax/ / Os: macOS / タイプ: package
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Topaz粒子像選択
2EPU2.8.1画像取得
4cryoSPARC3.1CTF補正
7Coot0.9.5モデルフィッティング
11cryoSPARC3.3分類
12cryoSPARC3.3３次元再構成
19REFMAC5モデル精密化
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: 447651
詳細: 447,651 particles were used to perform ab initio reconstruction to generate five different models. Three classes were selected for heterogeneous refinements without imposing symmetry. A ...詳細: 447,651 particles were used to perform ab initio reconstruction to generate five different models. Three classes were selected for heterogeneous refinements without imposing symmetry. A single class with 147095 particles was used for non-uniform refinement.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 147095 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: RECIPROCAL / Target criteria: Real-space cross correlation
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeChain-IDChain residue rangeInitial refinement model-IDPdb chain residue range
11FN5

1fn5

A1FN5A323-4781323-478
22B92

2b92

A2B92A6-30426-304
32B92

2b92

B2B92B6-30426-304

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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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