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- PDB-8hcr: Cryo-EM structure of the Mycobacterium tuberculosis cytochrome bc... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8hcr
タイトルCryo-EM structure of the Mycobacterium tuberculosis cytochrome bcc:aa3 supercomplex and a novel inhibitor targeting subunit cytochrome cI
要素
  • (CYTOCHROME AA3 SUBUNIT ...) x 2
  • (Cytochrome bc1 complex cytochrome ...) x 2
  • (Probable cytochrome c oxidase subunit ...) x 2
  • Cytochrome bc1 complex Rieske iron-sulfur subunit
  • Cytochrome c oxidase polypeptide 4
  • DUF5130 domain-containing protein
キーワードOXIDOREDUCTASE (酸化還元酵素) / Cytochrome bcc:aa3 oxidase / Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
機能・相同性
機能・相同性情報


oxidoreduction-driven active transmembrane transporter activity / aerobic electron transport chain / シトクロムcオキシダーゼ / quinol-cytochrome-c reductase / 酸化的リン酸化 / ubiquinol-cytochrome-c reductase activity / cytochrome-c oxidase activity / oxidoreductase activity, acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen / respirasome / electron transport coupled proton transport ...oxidoreduction-driven active transmembrane transporter activity / aerobic electron transport chain / シトクロムcオキシダーゼ / quinol-cytochrome-c reductase / 酸化的リン酸化 / ubiquinol-cytochrome-c reductase activity / cytochrome-c oxidase activity / oxidoreductase activity, acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen / respirasome / electron transport coupled proton transport / 細胞呼吸 / respiratory electron transport chain / monooxygenase activity / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / electron transfer activity / iron ion binding / heme binding / 生体膜 / metal ion binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Protein of unknown function DUF5130 / Domain of unknown function (DUF5130) / QcrA subunit, N-terminal / QcrA subunit N-terminal region / Cytochrome bc1 complex, cytochrome c subunit / Cytochrome c oxidase subunit IV, actinobacteria / Cytochrome c oxidase subunit IV / Cytochrome b(N-terminal)/b6/petB / Cytochrome c oxidase, subunit I bacterial type / Cytochrome C oxidase, cbb3-type, subunit III ...Protein of unknown function DUF5130 / Domain of unknown function (DUF5130) / QcrA subunit, N-terminal / QcrA subunit N-terminal region / Cytochrome bc1 complex, cytochrome c subunit / Cytochrome c oxidase subunit IV, actinobacteria / Cytochrome c oxidase subunit IV / Cytochrome b(N-terminal)/b6/petB / Cytochrome c oxidase, subunit I bacterial type / Cytochrome C oxidase, cbb3-type, subunit III / Cytochrome c oxidase subunit III / Cytochrome c oxidase subunit III-like / Cytochrome c oxidase, subunit III, 4-helical bundle / Cytochrome c oxidase subunit III / Heme-copper oxidase subunit III family profile. / Cytochrome c oxidase subunit III-like superfamily / Cytochrome c oxidase, subunit I, copper-binding site / Heme-copper oxidase catalytic subunit, copper B binding region signature. / Cytochrome c oxidase-like, subunit I domain / Cytochrome oxidase subunit I profile. / Cytochrome b/b6, N-terminal / Cytochrome b/b6-like domain superfamily / Cytochrome b/b6 N-terminal region profile. / Cytochrome c oxidase subunit I / Cytochrome c oxidase-like, subunit I superfamily / Cytochrome C and Quinol oxidase polypeptide I / Di-haem cytochrome, transmembrane / Rieske iron-sulphur protein / シトクロムc / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain / Rieske [2Fe-2S] domain / Rieske [2Fe-2S] iron-sulfur domain profile. / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain superfamily / Cytochrome c family profile. / Cytochrome c-like domain / Cytochrome c-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / HEME-A / HEME C / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Cytochrome bc1 complex Rieske iron-sulfur subunit / Cytochrome c oxidase polypeptide 4 / Cytochrome bc1 complex cytochrome b subunit / DUF5130 domain-containing protein / Cytochrome bc1 complex cytochrome c subunit / Probable cytochrome c oxidase subunit 3 / Probable cytochrome c oxidase subunit 1
類似検索 - 構成要素
生物種Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
手法電子顕微鏡法 / 電子線トモグラフィー法 / クライオ電子顕微鏡法
データ登録者Mathiyazakan, V. / Gruber, G.
資金援助 シンガポール, 1件
組織認可番号国
National Research Foundation (NRF, Singapore)NRF-CRP18-2017-01 シンガポール
引用ジャーナル: Antimicrob Agents Chemother / 年: 2023
タイトル: Cryo-Electron Microscopy Structure of the s Cytochrome : Supercomplex and a Novel Inhibitor Targeting Subunit Cytochrome I.
著者: Vikneswaran Mathiyazakan / Chui-Fann Wong / Amaravadhi Harikishore / Kevin Pethe / Gerhard Grüber /
要旨: The mycobacterial cytochrome complex deserves the name "supercomplex" since it combines three cytochrome oxidases-cytochrome , cytochrome , and cytochrome -into one supramolecular machine and ...The mycobacterial cytochrome complex deserves the name "supercomplex" since it combines three cytochrome oxidases-cytochrome , cytochrome , and cytochrome -into one supramolecular machine and performs electron transfer for the reduction of oxygen to water and proton transport to generate the proton motive force for ATP synthesis. Thus, the complex represents a valid drug target for Mycobacterium tuberculosis infections. The production and purification of an entire M. tuberculosis cytochrome are fundamental for biochemical and structural characterization of this supercomplex, paving the way for new inhibitor targets and molecules. Here, we produced and purified the entire and active M. tuberculosis cyt- oxidase, as demonstrated by the different heme spectra and an oxygen consumption assay. The resolved M. tuberculosis cyt- cryo-electron microscopy structure reveals a dimer with its functional domains involved in electron, proton, oxygen transfer, and oxygen reduction. The structure shows the two cytochrome III head domains of the dimer, the counterpart of the soluble mitochondrial cytochrome , in a so-called "closed state," in which electrons are translocated from the to the domain. The structural and mechanistic insights provided the basis for a virtual screening campaign that identified a potent M. tuberculosis cyt- inhibitor, cyt1. cyt1 targets the mycobacterium-specific α3-helix of cytochrome I and interferes with oxygen consumption by interrupting electron translocation via the III head. The successful identification of a new cyt- inhibitor demonstrates the potential of a structure-mechanism-based approach for novel compound development.
履歴
登録2022年11月2日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年5月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年5月24日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22023年6月28日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32023年9月13日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID

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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: Cytochrome bc1 complex Rieske iron-sulfur subunit
B: Cytochrome bc1 complex cytochrome b subunit
C: Cytochrome bc1 complex cytochrome c subunit
E: CYTOCHROME AA3 SUBUNIT CtaC
F: Probable cytochrome c oxidase subunit 1
G: Probable cytochrome c oxidase subunit 3
H: Cytochrome c oxidase polypeptide 4
I: CYTOCHROME AA3 SUBUNIT CtaJ
J: DUF5130 domain-containing protein
M: Cytochrome bc1 complex Rieske iron-sulfur subunit
N: Cytochrome bc1 complex cytochrome b subunit
O: Cytochrome bc1 complex cytochrome c subunit
Q: CYTOCHROME AA3 SUBUNIT CtaC
R: Probable cytochrome c oxidase subunit 1
S: Probable cytochrome c oxidase subunit 3
T: Cytochrome c oxidase polypeptide 4
U: CYTOCHROME AA3 SUBUNIT CtaJ
V: DUF5130 domain-containing protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)620,76432
ポリマ－612,06118
非ポリマー8,70314
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 3種, 6分子 AMHTJV

#1: タンパク質 Cytochrome bc1 complex Rieske iron-sulfur subunit / Cytochrome bc1 reductase complex subunit QcrA / Rieske iron-sulfur protein


分子量: 46976.465 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
遺伝子: aioB, qcrA, ERS007663_00404, ERS007670_01335, ERS007679_00448, ERS007681_03213, ERS007703_01913, ERS007720_01586, ERS007722_02477, ERS007741_02707, SAMEA2683035_01305
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
参照: UniProt: A0A045GW18
#7: タンパク質 Cytochrome c oxidase polypeptide 4 / Cytochrome aa3 subunit 4 / Cytochrome c oxidase polypeptide IV


分子量: 14874.137 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
遺伝子: RN06_2699
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
参照: UniProt: A0A0K2HXG0, シトクロムcオキシダーゼ
#9: タンパク質 DUF5130 domain-containing protein


分子量: 15982.042 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
遺伝子: K60_025630
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
参照: UniProt: A0A7U4BVZ0

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Cytochrome bc1 complex cytochrome ... , 2種, 4分子 BNCO

#2: タンパク質 Cytochrome bc1 complex cytochrome b subunit / Cytochrome bc1 reductase complex subunit QcrB


分子量: 63925.984 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
遺伝子: RN06_2696
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
参照: UniProt: A0A0K2HYC0, quinol-cytochrome-c reductase
#3: タンパク質 Cytochrome bc1 complex cytochrome c subunit / Cytochrome bc1 reductase complex subunit QcrC / Ubiquinol--cytochrome c reductase cytochrome c subunit


分子量: 29170.404 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
遺伝子: qcrC, Rv2194, MTCY190.05
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
参照: UniProt: P9WP35, quinol-cytochrome-c reductase

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CYTOCHROME AA3 SUBUNIT ... , 2種, 4分子 EQIU

#4: タンパク質 CYTOCHROME AA3 SUBUNIT CtaC


分子量: 40535.582 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
#8: タンパク質 CYTOCHROME AA3 SUBUNIT CtaJ


分子量: 8408.646 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)

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Probable cytochrome c oxidase subunit ... , 2種, 4分子 FRGS

#5: タンパク質 Probable cytochrome c oxidase subunit 1 / Cytochrome aa3 subunit 1 / Cytochrome c oxidase polypeptide I


分子量: 63722.289 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
遺伝子: ctaD, Rv3043c, MTV012.58c
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
参照: UniProt: P9WP71, シトクロムcオキシダーゼ
#6: タンパク質 Probable cytochrome c oxidase subunit 3 / Cytochrome aa3 subunit 3 / Cytochrome c oxidase polypeptide III


分子量: 22435.021 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
遺伝子: ctaE, Rv2193, MTCY190.04
発現宿主: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
参照: UniProt: P9WP67, シトクロムcオキシダーゼ

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非ポリマー , 4種, 14分子

#10: 化合物 ChemComp-FES / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / 鉄・硫黄クラスター


分子量: 175.820 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe2S2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#11: 化合物
ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME / Heme B


分子量: 616.487 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#12: 化合物
ChemComp-HEC / HEME C / Heme C


分子量: 618.503 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H34FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#13: 化合物
ChemComp-HEA / HEME-A / Heme A


分子量: 852.837 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C49H56FeN4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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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: 電子線トモグラフィー法

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試料調製

構成要素名称: Cytochrome bcc:aa3 supercomplex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#9 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
由来(組換発現)生物種: Mycobacterium tuberculosis variant bovis BCG (結核菌)
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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 FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 40 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)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成粒子像の数: 100
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00340095
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.62454837
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.3935451
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0425976
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0046855

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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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