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- PDB-8i8r: Cryo-EM Structure of OmpC3-MlaA Complex in MSP2N2 Nanodiscs -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8i8r
タイトルCryo-EM Structure of OmpC3-MlaA Complex in MSP2N2 Nanodiscs
要素
  • Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
  • Outer membrane porin C
キーワードLIPID TRANSPORT / bacteria / outer membrane / phospholipid / lipid asymmetry / membrane protein / protein complex structure / channel
機能・相同性
機能・相同性情報


intermembrane phospholipid transfer / porin activity / pore complex / cell outer membrane / virus receptor activity / monoatomic ion transmembrane transport / receptor-mediated virion attachment to host cell / DNA damage response / identical protein binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
MlaA lipoprotein / MlaA lipoprotein / Porin, gammaproteobacterial / Porin, Gram-negative type, conserved site / General diffusion Gram-negative porins signature. / Gram-negative porin / Porin, Gram-negative type / : / Porin domain superfamily / Prokaryotic membrane lipoprotein lipid attachment site profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-KDL / Outer membrane porin C / Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌)
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: 2.93 Å
データ登録者Yeow, J. / Luo, M. / Chng, S.S.
資金援助 シンガポール, 1件
組織認可番号国
Other governmentMOH-000145 シンガポール
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Molecular mechanism of phospholipid transport at the bacterial outer membrane interface.
著者: Jiang Yeow / Min Luo / Shu-Sin Chng /
要旨: The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria is an asymmetric lipid bilayer with outer leaflet lipopolysaccharides and inner leaflet phospholipids (PLs). This unique lipid asymmetry renders the ...The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria is an asymmetric lipid bilayer with outer leaflet lipopolysaccharides and inner leaflet phospholipids (PLs). This unique lipid asymmetry renders the OM impermeable to external insults, including antibiotics and bile salts. To maintain this barrier, the OmpC-Mla system removes mislocalized PLs from the OM outer leaflet, and transports them to the inner membrane (IM); in the first step, the OmpC-MlaA complex transfers PLs to the periplasmic chaperone MlaC, but mechanistic details are lacking. Here, we biochemically and structurally characterize the MlaA-MlaC transient complex. We map the interaction surfaces between MlaA and MlaC in Escherichia coli, and show that electrostatic interactions are important for MlaC recruitment to the OM. We further demonstrate that interactions with MlaC modulate conformational states in MlaA. Finally, we solve a 2.9-Å cryo-EM structure of a disulfide-trapped OmpC-MlaA-MlaC complex in nanodiscs, reinforcing the mechanism of MlaC recruitment, and highlighting membrane thinning as a plausible strategy for directing lipids for transport. Our work offers critical insights into retrograde PL transport by the OmpC-Mla system in maintaining OM lipid asymmetry.
履歴
登録2023年2月5日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年12月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年12月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last ..._citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _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: Outer membrane porin C
B: Outer membrane porin C
C: Outer membrane porin C
D: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)148,0237
ポリマ－141,3074
非ポリマー6,7163
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, Size exclusion chromatography of OmpC3-MlaA(-MlaC) reconstituted in MSP2N2 nanodiscs, and peak fractions of interest were subjected to heated reducing and non-reducing SDS- ...根拠: gel filtration, Size exclusion chromatography of OmpC3-MlaA(-MlaC) reconstituted in MSP2N2 nanodiscs, and peak fractions of interest were subjected to heated reducing and non-reducing SDS-PAGE., cross-linking, In-vivo site-specific para-L-Benzoyl-phenylalanine UV-dependent and disulfide crosslinking to determine interaction, light scattering, Size-exclusion chromatography/multi-angle light scattering analysis of OmpC3-MlaA-MlaC-His in DDM
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 Outer membrane porin C / Outer membrane protein 1B / Outer membrane protein C / Porin OmpC


分子量: 38336.242 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 遺伝子: ompC, meoA, par, b2215, JW2203 / プラスミド: pDSW206 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / Variant (発現宿主): LAMBDADE3 / 参照: UniProt: P06996
#2: タンパク質 Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA


分子量: 26298.336 Da / 分子数: 1 / Mutation: Q205C / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 遺伝子: mlaA, vacJ, b2346, JW2343 / プラスミド: pCloDF / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / Variant (発現宿主): LAMDBADE3 / 参照: UniProt: P76506
#3: 化合物 ChemComp-KDL / (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-carboxy-2-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{R})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-5-oxidanyl-oxan-4-yl]oxy-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid


分子量: 2238.718 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C110H202N2O39P2
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
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1Outer membrane complex of OmpC-MlaA with periplasmic MlaC reconstituted in MSP2N2 nanodiscsCOMPLEXOuter membrane complex of OmpC with disulfide-trapped MlaA and MlaC reconstituted in Escherichia coli polar lipids and MSP2N2 nanodiscs#1-#20RECOMBINANT
2Outer membrane porin CCOMPLEXOmpC#11RECOMBINANT
3Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaACOMPLEXMlaA#21RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.213 MDaNO
210.04 MDaNO
310.028 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株
21Escherichia coli (大腸菌)83333K12
32Escherichia coli (大腸菌)83333K12
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株プラスミド
21Escherichia coli (大腸菌)511693BL21pDSW206
32Escherichia coli (大腸菌)511693BL21pCloDF
緩衝液pH: 8
詳細: Tris-buffered saline (TBS) buffer (20 mM Tris HCl pH 8.0, 150 mM NaCl)
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTrisC4H11NO31
2150 mMsodium chlorideNaCl1
試料濃度: 12 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: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 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: SPOT SCAN
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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 5.99 sec. / 電子線照射量: 90 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6018
詳細: Images were collected in movie-mode at 50 frames per image
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Tridiem 4K
詳細: Gatan GIF post-column energy filter operated in zero-loss mode
エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャンサンプリングサイズ: 5.2 µm / 横: 5760 / 縦: 4092

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC4.0.0粒子像選択
2SerialEM画像取得
4cryoSPARC4.0.0CTF補正
7UCSF Chimera1.15モデルフィッティング
8Coot0.9.4.1 ELモデルフィッティング
10cryoSPARC4.0.0初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.0.0最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.0.0分類
13cryoSPARC4.0.0３次元再構成
14PHENIX1.20.1-4487モデル精密化
CTF補正詳細: Patch CTF routine in cryoSPARC / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 2434319
詳細: We performed automated particle picking using Blob and Template Picker for initial template picking and final sampling respectively.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.93 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 205487 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 88 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient
詳細: Building of the high-resolution structures of OmpC-MlaA was done via approximate fitting using the OmpC-MlaA crystal structure (PDB 5NUP) as rigid bodies into the density in Chimera, followed ...詳細: Building of the high-resolution structures of OmpC-MlaA was done via approximate fitting using the OmpC-MlaA crystal structure (PDB 5NUP) as rigid bodies into the density in Chimera, followed by refinement in COOT.
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Accession code: 5NUP / 詳細: The initial model consisted of the chains A,B,C,D for PDB entry 5NUP / Initial refinement model-ID: 1 / PDB-ID: 5NUP

5nup

/ Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB chain-IDChain-IDChain residue rangePdb chain residue range
1AA1-3461-346
2BB1-3461-346
3CC1-3461-346
4DD1-2111-211
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00610392
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.14614055
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d17.3521584
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0661421
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0061843

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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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