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- PDB-8dhy: N-terminal fragment of MsbA fused to GFP in complex with copper(II) -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8dhy
タイトルN-terminal fragment of MsbA fused to GFP in complex with copper(II)
要素Fusion protein of MsbA N-terminal fragment and GFP,Green fluorescent protein
キーワードFLUORESCENT PROTEIN / copper binding / MsbA
機能・相同性
機能・相同性情報


MsbA transporter complex / lipopolysaccharide floppase activity / lipid translocation / ABC-type lipid A-core oligosaccharide transporter / lipopolysaccharide transport / ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / ABC-type xenobiotic transporter activity / lipid transport / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex / bioluminescence ...MsbA transporter complex / lipopolysaccharide floppase activity / lipid translocation / ABC-type lipid A-core oligosaccharide transporter / lipopolysaccharide transport / ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / ABC-type xenobiotic transporter activity / lipid transport / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex / bioluminescence / generation of precursor metabolites and energy / transmembrane transport / lipid binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Lipid A export ATP-binding/permease protein msbA family profile. / ABC transporter, lipid A-core flippase, MsbA / 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 / Green fluorescent protein, GFP / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein ...Lipid A export ATP-binding/permease protein msbA family profile. / ABC transporter, lipid A-core flippase, MsbA / 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 / Green fluorescent protein, GFP / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein / Green fluorescent protein / 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. / 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
COPPER (II) ION / Green fluorescent protein / ATP-dependent lipid A-core flippase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
Aequorea victoria (オワンクラゲ)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2.15 Å
データ登録者Schrecke, S.R. / Zhang, T. / Lyu, J. / Laganowsky, A.
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)R01GM139876 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM138863 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural basis for lipid and copper regulation of the ABC transporter MsbA.
著者: Jixing Lyu / Chang Liu / Tianqi Zhang / Samantha Schrecke / Nicklaus P Elam / Charles Packianathan / Georg K A Hochberg / David Russell / Minglei Zhao / Arthur Laganowsky /
要旨: A critical step in lipopolysaccharide (LPS) biogenesis involves flipping lipooligosaccharide, an LPS precursor, from the cytoplasmic to the periplasmic leaflet of the inner membrane, an operation ...A critical step in lipopolysaccharide (LPS) biogenesis involves flipping lipooligosaccharide, an LPS precursor, from the cytoplasmic to the periplasmic leaflet of the inner membrane, an operation carried out by the ATP-binding cassette transporter MsbA. Although LPS binding to the inner cavity of MsbA is well established, the selectivity of MsbA-lipid interactions at other site(s) remains poorly understood. Here we use native mass spectrometry (MS) to characterize MsbA-lipid interactions and guide structural studies. We show the transporter co-purifies with copper(II) and metal binding modulates protein-lipid interactions. A 2.15 Å resolution structure of an N-terminal region of MsbA in complex with copper(II) is presented, revealing a structure reminiscent of the GHK peptide, a high-affinity copper(II) chelator. Our results demonstrate conformation-dependent lipid binding affinities, particularly for the LPS-precursor, 3-deoxy-D-manno-oct-2-ulosonic acid (Kdo)-lipid A (KDL). We report a 3.6 Å-resolution structure of MsbA trapped in an open, outward-facing conformation with adenosine 5'-diphosphate and vanadate, revealing a distinct KDL binding site, wherein the lipid forms extensive interactions with the transporter. Additional studies provide evidence that the exterior KDL binding site is conserved and a positive allosteric modulator of ATPase activity, serving as a feedforward activation mechanism to couple transporter activity with LPS biosynthesis.
履歴
登録2022年6月28日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年12月7日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年10月25日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_initial_refinement_model
改定 1.22023年11月15日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / Item: _chem_comp_atom.atom_id / _chem_comp_bond.atom_id_2

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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: Fusion protein of MsbA N-terminal fragment and GFP,Green fluorescent protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)27,2432
ポリマ－27,1801
非ポリマー641
水81145
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: mass spectrometry, Native mass spectrometry shows fusion protein is a monomer and bound to one copper(II).
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)70.610, 108.540, 140.400
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number24
Space group name H-MI212121
Space group name HallI2b2c
Symmetry operation#1: x,y,z
#2: x,-y,-z+1/2
#3: -x+1/2,y,-z
#4: -x,-y+1/2,z
#5: x+1/2,y+1/2,z+1/2
#6: x+1/2,-y+1/2,-z+1
#7: -x+1,y+1/2,-z+1/2
#8: -x+1/2,-y+1,z+1/2

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要素

#1: タンパク質 Fusion protein of MsbA N-terminal fragment and GFP,Green fluorescent protein


分子量: 27179.508 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌), (組換発現) Aequorea victoria (オワンクラゲ)
遺伝子: msbA, gfp / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: P60752, UniProt: A0A059PIQ0, ABC-type lipid A-core oligosaccharide transporter
#2: 化合物 ChemComp-CU / COPPER (II) ION


分子量: 63.546 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cu / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 45 / 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

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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: 4.95 Å3/Da / 溶媒含有率: 75.15 %
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法 / pH: 7 / 詳細: 70% Tacsimate pH 7.0

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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: APS / ビームライン: 24-ID-C / 波長: 1.3782 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER2 X 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2022年6月7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: 1.3782 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.15→70 Å / Num. obs: 56321 / % possible obs: 99.3 % / 冗長度: 6.7 % / Biso Wilson estimate: 52.32 Å2 / CC1/2: 0.997 / Rrim(I) all: 0.094 / Net I/σ(I): 12.35
反射 シェル解像度: 2.15→2.21 Å / 冗長度: 6.8 % / Mean I/σ(I) obs: 1.61 / Num. unique obs: 4109 / CC1/2: 0.788 / Rrim(I) all: 1.45 / % possible all: 98

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.19.2_4158精密化
XDSJan 10, 2022データ削減
XSCALEJan 10, 2022データスケーリング
Coot0.9.6モデル構築
PHENIX1.19.2_4158位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 2B3P

2b3p


解像度: 2.15→63.08 Å / SU ML: 0.2634 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.34 / 位相誤差: 27.273
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2277 2830 5.03 %
Rwork0.2016 53401 -
obs0.2029 56231 99.12 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso mean: 59.36 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 2.15→63.08 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数1887 0 1 45 1933
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.01191938
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d1.16832624
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.0577283
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0134346
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d16.9563708
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.15-2.190.35441360.32652624X-RAY DIFFRACTION97.91
2.19-2.230.2871400.29532677X-RAY DIFFRACTION97.88
2.23-2.270.35621440.29252667X-RAY DIFFRACTION98.08
2.27-2.320.37021390.31192625X-RAY DIFFRACTION98.29
2.32-2.370.27261380.26682612X-RAY DIFFRACTION98.53
2.37-2.420.30311390.26512654X-RAY DIFFRACTION98.66
2.42-2.480.26791400.24862661X-RAY DIFFRACTION99.15
2.48-2.550.27071450.23942693X-RAY DIFFRACTION98.99
2.55-2.620.33431420.2442634X-RAY DIFFRACTION98.58
2.62-2.710.26221440.25362695X-RAY DIFFRACTION99.16
2.71-2.810.29441410.27182678X-RAY DIFFRACTION99.16
2.81-2.920.30851410.30122661X-RAY DIFFRACTION99.5
2.92-3.050.32331400.26182675X-RAY DIFFRACTION99.72
3.05-3.210.21661450.22642699X-RAY DIFFRACTION99.75
3.21-3.410.25891430.21252709X-RAY DIFFRACTION99.96
3.41-3.680.20161480.19282686X-RAY DIFFRACTION99.82
3.68-4.050.22351450.17532670X-RAY DIFFRACTION99.89
4.05-4.630.16261360.14822703X-RAY DIFFRACTION100
4.63-5.830.18691440.14592681X-RAY DIFFRACTION99.65
5.84-63.080.18761400.17482697X-RAY DIFFRACTION99.79

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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://pdbjlvh1.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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