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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8vjo | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell loaded with EncD cargo | ||||||
要素 |
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キーワード | VIRUS LIKE PARTICLE / Encapsulin / EncA / EncD / flavin / flavin mononucleotide / iron / ferroxidase / ferritin / ferric reductase | ||||||
機能・相同性 | Type 1 encapsulin shell protein / Encapsulating protein for peroxidase / encapsulin nanocompartment / iron ion transport / intracellular iron ion homeostasis / metal ion binding / Type 1 encapsulin shell protein EncA / Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD 機能・相同性情報 | ||||||
生物種 | Myxococcus xanthus (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: 2.4 Å | ||||||
データ登録者 | Eren, E. | ||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2024 タイトル: encapsulin cargo protein EncD is a flavin-binding protein with ferric reductase activity. 著者: Elif Eren / Norman R Watts / James F Conway / Paul T Wingfield / 要旨: Encapsulins are protein nanocompartments that regulate cellular metabolism in several bacteria and archaea. encapsulins protect the bacterial cells against oxidative stress by sequestering cytosolic ...Encapsulins are protein nanocompartments that regulate cellular metabolism in several bacteria and archaea. encapsulins protect the bacterial cells against oxidative stress by sequestering cytosolic iron. These encapsulins are formed by the shell protein EncA and three cargo proteins: EncB, EncC, and EncD. EncB and EncC form rotationally symmetric decamers with ferroxidase centers (FOCs) that oxidize Fe to Fe for iron storage in mineral form. However, the structure and function of the third cargo protein, EncD, have yet to be determined. Here, we report the x-ray crystal structure of EncD in complex with flavin mononucleotide. EncD forms an α-helical hairpin arranged as an antiparallel dimer, but unlike other flavin-binding proteins, it has no β-sheet, showing that EncD and its homologs represent a unique class of bacterial flavin-binding proteins. The cryo-EM structure of EncA-EncD encapsulins confirms that EncD binds to the interior of the EncA shell via its C-terminal targeting peptide. With only 100 amino acids, the EncD α-helical dimer forms the smallest flavin-binding domain observed to date. Unlike EncB and EncC, EncD lacks a FOC, and our biochemical results show that EncD instead is a NAD(P)H-dependent ferric reductase, indicating that the encapsulins act as an integrated system for iron homeostasis. Overall, this work contributes to our understanding of bacterial metabolism and could lead to the development of technologies for iron biomineralization and the production of iron-containing materials for the treatment of various diseases associated with oxidative stress. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 8vjo.cif.gz | 156.2 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8vjo.ent.gz | 123.9 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8vjo.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 8vjo_validation.pdf.gz | 1.4 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8vjo_full_validation.pdf.gz | 1.4 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8vjo_validation.xml.gz | 48.1 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8vjo_validation.cif.gz | 70.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/vj/8vjo ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/vj/8vjo | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 43290MC 8vjnC C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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| x 60
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| x 5
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| x 6
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対称性 | 点対称性: (シェーンフリース記号: I (正20面体型対称)) |
-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 33505.074 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Myxococcus xanthus (バクテリア) / 遺伝子: MXAN_3556 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q1D6H4 #2: タンパク質・ペプチド | 分子量: 859.992 Da / 分子数: 3 Fragment: targeting peptide: residues 106-114 (99-107 in Uniprot numbering) 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Myxococcus xanthus (バクテリア) / 遺伝子: encD, MXAN_2410 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q1D9P3 |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Icosahedral encapsulin EncA particles in complex with cargo protein EncD タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT |
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分子量 | 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Myxococcus xanthus (バクテリア) |
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 7.3 / 詳細: 20mM HEPES, 150mM NaCl |
試料 | 濃度: 0.5 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: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1 |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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 / 倍率(公称値): 130000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2600 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 600 nm |
撮影 | 電子線照射量: 50 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k) |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: I (正20面体型対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 47437 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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