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- PDB-8vjo: Cryo-EM structure of Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell loa... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8vjo
タイトルCryo-EM structure of Myxococcus xanthus EncA encapsulin shell loaded with EncD cargo
要素
  • EncA
  • Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
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
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIH/NIAMS)Intramural Research 米国
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
登録2024年1月7日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年5月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年5月8日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年5月8日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年5月8日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02024年5月8日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年5月8日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年5月8日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02024年5月8日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年5月8日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年5月8日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年5月8日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02024年5月8日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月22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.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _citation.year
改定 1.22024年5月29日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.32024年6月5日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.42025年5月21日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年5月21日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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: EncA
F: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
B: EncA
G: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
C: EncA
H: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)103,0956
ポリマ－103,0956
非ポリマー00
水00
1
A: EncA
F: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
B: EncA
G: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
C: EncA
H: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)6,185,712360
ポリマ－6,185,712360
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation59
2


  • 登録構造と同一
  • icosahedral asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3
A: EncA
F: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
B: EncA
G: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
C: EncA
H: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 515 kDa, 30 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)515,47630
ポリマ－515,47630
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
4
A: EncA
F: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
B: EncA
G: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
C: EncA
H: Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 619 kDa, 36 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)618,57136
ポリマ－618,57136
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation5
5


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • icosahedral asymmetric unit, std point frame
タイプ名称対称操作数
transform to point frame1
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 EncA


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 Encapsulin nanocompartment cargo protein EncD


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
Has protein modificationN

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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: Icosahedral encapsulin EncA particles in complex with cargo protein EncD
タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
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

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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 / 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)

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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
4CTFFINDCTF補正
8PHENIXモデル精密化
10RELION初期オイラー角割当
11RELION最終オイラー角割当
12RELION分類
13RELION5３次元再構成
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
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0126710
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.1769099
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.313943
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0741022
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0081195

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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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