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- PDB-8hfs: The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8hfs
タイトルThe structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis
要素
  • Bacteriocin lactococcin-A
  • Lactococcin-A immunity protein
  • Mannose-specific PTS system, IIC component
  • Mannose-specific PTS system, IID component
キーワードMEMBRANE PROTEIN / antibiotic resistance / antimicrobial peptides / mannose phosphotransferase system / man-PTS / bacteriocins / non-pediocin-like/class IId bacteriocins / lactococcin A / LcnA / immunity / LciA / self-protection
機能・相同性
機能・相同性情報


protein-Npi-phosphohistidine-sugar phosphotransferase / protein-N(pi)-phosphohistidine--N-acetyl-D-glucosamine phosphotransferase activity / bacteriocin immunity / cytolysis / phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / defense response to bacterium / host cell plasma membrane / extracellular region / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Bacteriocin, class IId / Lactococcin-like family / Lactococcin-A immunity protein-like / Enterocin A Immunity / Phosphotransferase system, mannose/fructose/sorbose family, IIC subunit / Phosphotransferase system, mannose/fructose/sorbose family IID component / PTS system sorbose-specific iic component / PTS system mannose/fructose/sorbose family IID component / PTS_EIIC type-4 domain profile. / PTS_EIID domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
alpha-D-mannopyranose / Mannose-specific PTS system, IIC component / Mannose-specific PTS system, IID component / Bacteriocin lactococcin-A / Lactococcin-A immunity protein
類似検索 - 構成要素
生物種Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
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: 2.98 Å
データ登録者Wang, J.W.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32171190 中国
引用ジャーナル: Appl Environ Microbiol / 年: 2023
タイトル: Structural Basis of the Mechanisms of Action and Immunity of Lactococcin A, a Class IId Bacteriocin.
著者: Ruilian Li / Jinsong Duan / Yicheng Zhou / Jiawei Wang /
要旨: Lactococcin A (LcnA), a class IId bacteriocin, induces membrane leakage and cell death by specifically binding to the membrane receptor-mannose phosphotransferase system (man-PTS), as is the case for ...Lactococcin A (LcnA), a class IId bacteriocin, induces membrane leakage and cell death by specifically binding to the membrane receptor-mannose phosphotransferase system (man-PTS), as is the case for pediocin-like (class IIa) bacteriocins. The cognate immunity protein of bacteriocins, which protects the producer cell from its own bacteriocin, recognizes and binds to the bacteriocin-man-PTS complex, consequently blocking membrane leakage. We previously deciphered the mode of action and immunity of class IIa bacteriocins. Here, we determined the structure of the ternary complex of LcnA, LciA (, the immunity protein), and its receptor, , the man-PTS of Lactococcus lactis (ll-man-PTS). An external loop on the membrane-located component IIC of ll-man-PTS was found to prevent specific binding of the N-terminal region of LcnA to the site recognized by pediocin-like bacteriocins. Thus, the N-terminal β-sheet region of LcnA recognized an adjacent site on the extracellular side of ll-man-PTS, with the LcnA C-terminal hydrophobic helix penetrating into the membrane. The cytoplasmic cleft formed within the man-PTS Core and Vmotif domains induced by embedded LcnA from the periplasmic side is adopted by the appropriate angle between helices H3 and H4 of the N terminus of LciA. The flexible C terminus of LciA then blocks membrane leakage. To summarize, our findings reveal the molecular mechanisms of action and immunity of LcnA and LciA, laying a foundation for further design of class IId bacteriocins. Class IId (lactococcin-like) bacteriocins and class IIa (pediocin-like) bacteriocins share a few similarities: (i) both induce membrane leakage and cell death by specifically binding the mannose phosphotransferase system (man-PTS) on their target cells, and (ii) cognate immunity proteins recognize and bind to the bacteriocin-man-PTS complex to block membrane leakage. However, class IId bacteriocins lack the "pediocin box" motif, which is typical of class IIa bacteriocins, and basically target only lactococcal cells; in contrast, class IIa bacteriocins target diverse bacterial cells, but not lactococcal cells. We previously solved the structure of class IIa bacteriocin-receptor-immunity ternary complex from Lactobacillus sakei. Here, we determined the structure of the ternary complex of class IId bacteriocin LcnA, its cognate immunity protein LciA, and its receptor, the man-PTS of Lactococcus lactis. By comparing the interactions between man-PTS and class IIa and class IId bacteriocins, this study affords some clues to better understand the specificity of bacteriocins targeting the mannose phosphotransferase system.
履歴
登録2022年11月12日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02023年2月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年3月1日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.page_first / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _citation.year
改定 1.22023年3月8日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
改定 1.32023年4月19日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume
改定 1.42024年5月29日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond
改定 1.52024年7月17日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin / Item: _em_admin.last_update

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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
Y: Mannose-specific PTS system, IIC component
Z: Mannose-specific PTS system, IID component
B: Lactococcin-A immunity protein
A: Bacteriocin lactococcin-A
E: Mannose-specific PTS system, IIC component
F: Mannose-specific PTS system, IID component
C: Mannose-specific PTS system, IIC component
D: Mannose-specific PTS system, IID component
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)201,11211
ポリマ－200,5728
非ポリマー5403
水00
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

#1: タンパク質 Mannose-specific PTS system, IIC component


分子量: 27572.371 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Lactococcus lactis subsp. lactis (strain KF147) (乳酸菌)
遺伝子: ptnC, LLKF_1869 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: D2BKY8, protein-Npi-phosphohistidine-sugar phosphotransferase
#2: タンパク質 Mannose-specific PTS system, IID component


分子量: 33630.473 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Lactococcus lactis subsp. lactis (strain KF147) (乳酸菌)
遺伝子: ptnD, LLKF_1870 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: D2BKY9, protein-Npi-phosphohistidine-sugar phosphotransferase
#3: タンパク質 Lactococcin-A immunity protein


分子量: 11179.947 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
遺伝子: lciA / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A3M7
#4: タンパク質 Bacteriocin lactococcin-A / LCN-A


分子量: 5783.341 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
遺伝子: lcnA / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A312
#5: 糖 ChemComp-MAN / alpha-D-mannopyranose / alpha-D-mannose / D-mannose / mannose / α-D-マンノピラノ-ス


タイプ: D-saccharide, alpha linking / 分子量: 180.156 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H12O6
識別子タイププログラム
DManpaCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
a-D-mannopyranoseCOMMON NAMEGMML 1.0
a-D-ManpIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
ManSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: The structure of LcnA, LciA, and the man-PTS of Lactococcus lactis
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (strain KF147) (乳酸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7
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 FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k 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: NONE
3次元再構成解像度: 2.98 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1529899 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築空間: REAL
精密化最高解像度: 2.98 Å
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00516567
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.64322565
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.1322293
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.042707
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0062790

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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)

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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