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- PDB-8sl0: Structure of a bacterial gasdermin slinky-like oligomer -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8sl0
タイトルStructure of a bacterial gasdermin slinky-like oligomer
要素Gasdermin bGSDM
キーワードIMMUNE SYSTEM / viral mimicry / gasdermin / caspase / autoinhibition / pyroptosis / bats / immunity / cell death
機能・相同性defense response to virus / plasma membrane / cytoplasm / Gasdermin bGSDM
機能・相同性情報
生物種Vitiosangium sp. GDMCC 1.1324 (バクテリア)
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: 3.3 Å
データ登録者Johnson, A.G. / Mayer, M.L. / Kranzusch, P.J.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1DP2GM146250-01 米国
引用
ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Structure and assembly of a bacterial gasdermin pore.
著者: Alex G Johnson / Megan L Mayer / Stefan L Schaefer / Nora K McNamara-Bordewick / Gerhard Hummer / Philip J Kranzusch /
要旨: In response to pathogen infection, gasdermin (GSDM) proteins form membrane pores that induce a host cell death process called pyroptosis. Studies of human and mouse GSDM pores have revealed the ...In response to pathogen infection, gasdermin (GSDM) proteins form membrane pores that induce a host cell death process called pyroptosis. Studies of human and mouse GSDM pores have revealed the functions and architectures of assemblies comprising 24 to 33 protomers, but the mechanism and evolutionary origin of membrane targeting and GSDM pore formation remain unknown. Here we determine a structure of a bacterial GSDM (bGSDM) pore and define a conserved mechanism of pore assembly. Engineering a panel of bGSDMs for site-specific proteolytic activation, we demonstrate that diverse bGSDMs form distinct pore sizes that range from smaller mammalian-like assemblies to exceptionally large pores containing more than 50 protomers. We determine a cryo-electron microscopy structure of a Vitiosangium bGSDM in an active 'slinky'-like oligomeric conformation and analyse bGSDM pores in a native lipid environment to create an atomic-level model of a full 52-mer bGSDM pore. Combining our structural analysis with molecular dynamics simulations and cellular assays, our results support a stepwise model of GSDM pore assembly and suggest that a covalently bound palmitoyl can leave a hydrophobic sheath and insert into the membrane before formation of the membrane-spanning β-strand regions. These results reveal the diversity of GSDM pores found in nature and explain the function of an ancient post-translational modification in enabling programmed host cell death.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2023
タイトル: Structure and assembly of a bacterial gasdermin pore.
著者: Alex G Johnson / Megan L Mayer / Stefan L Schaefer / Nora K McNamara-Bordewick / Gerhard Hummer / Philip J Kranzusch /
要旨: In response to pathogen infection, gasdermin (GSDM) proteins form membrane pores that induce a host cell death process called pyroptosis. Studies of human and mouse GSDM pores reveal the functions ...In response to pathogen infection, gasdermin (GSDM) proteins form membrane pores that induce a host cell death process called pyroptosis. Studies of human and mouse GSDM pores reveal the functions and architectures of 24-33 protomers assemblies, but the mechanism and evolutionary origin of membrane targeting and GSDM pore formation remain unknown. Here we determine a structure of a bacterial GSDM (bGSDM) pore and define a conserved mechanism of pore assembly. Engineering a panel of bGSDMs for site-specific proteolytic activation, we demonstrate that diverse bGSDMs form distinct pore sizes that range from smaller mammalian-like assemblies to exceptionally large pores containing >50 protomers. We determine a 3.3 Å cryo-EM structure of a bGSDM in an active slinky-like oligomeric conformation and analyze bGSDM pores in a native lipid environment to create an atomic-level model of a full 52-mer bGSDM pore. Combining our structural analysis with molecular dynamics simulations and cellular assays, our results support a stepwise model of GSDM pore assembly and suggest that a covalently bound palmitoyl can leave a hydrophobic sheath and insert into the membrane before formation of the membrane-spanning β-strand regions. These results reveal the diversity of GSDM pores found in nature and explain the function of an ancient post-translational modification in enabling programmed host cell death.
履歴
登録2023年4月20日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年5月17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
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.pdbx_database_id_DOI ..._citation.journal_abbrev / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22024年4月3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
改定 1.32024年5月1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

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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: Gasdermin bGSDM


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)25,5661
ポリマ－25,5661
非ポリマー00
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, assembly is derived from a membrane pore sample which was visualized by EM on liposomes and was biochemically demonstrated to perforate membranes
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 Gasdermin bGSDM / bGSDM / Bacterial gasdermin


分子量: 25566.246 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Vitiosangium sp. GDMCC 1.1324 (バクテリア)
遺伝子: DAT35_31115, Ga0334635_1658 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A2T4VDM4

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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: FILAMENT / 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: Vitiosangium bGSDM in an active slinky-like oligomeric conformation
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Vitiosangium sp. GDMCC 1.1324 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / プラスミド: pET
緩衝液pH: 7.5
詳細: 150 mM NaCl, 20 mM HEPES-HOH (pH 7.5), 5.15 mM DDMAB
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
220 mMHEPES-KOH buffer (pH 7.5)1
35.16 mMN-Dodecyl-N,N-(dimethylammonio)butyrate1
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: The sample was monodisperse
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
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: 277.15 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm
撮影電子線照射量: 51.8 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 8156

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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
EMソフトウェア名称: SerialEM / バージョン: 3.8.6 / カテゴリ: 画像取得
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 132403 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0031764
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.5682384
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.214242
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.046274
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.004312

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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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