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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8wm8 | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of cyanobacterial nitrate/nitrite transporter NrtBCD in complex with nitrate | ||||||
要素 |
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キーワード | MEMBRANE PROTEIN / ATP-dependent transporter / ABC transporter / nitrate/nitrite transporter | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 nitrate transmembrane transporter activity / monoatomic ion transport / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Nostoc sp. (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: 3.54 Å | ||||||
データ登録者 | Li, B. / Zhou, C.Z. / Chen, Y.X. / Jiang, Y.L. | ||||||
資金援助 | 中国, 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: Allosteric regulation of nitrate transporter NRT via the signaling protein PII. 著者: Bo Li / Xiao-Qian Wang / Qin-Yao Li / Da Xu / Jing Li / Wen-Tao Hou / Yuxing Chen / Yong-Liang Jiang / Cong-Zhao Zhou / 要旨: Coordinated carbon and nitrogen metabolism is crucial for bacteria living in the fluctuating environments. Intracellular carbon and nitrogen homeostasis is maintained by a sophisticated network, in ...Coordinated carbon and nitrogen metabolism is crucial for bacteria living in the fluctuating environments. Intracellular carbon and nitrogen homeostasis is maintained by a sophisticated network, in which the widespread signaling protein PII acts as a major regulatory hub. In cyanobacteria, PII was proposed to regulate the nitrate uptake by an ABC (ATP-binding cassette)-type nitrate transporter NrtABCD, in which the nucleotide-binding domain of NrtC is fused with a C-terminal regulatory domain (CRD). Here, we solved three cryoelectron microscopy structures of NrtBCD, bound to nitrate, ATP, and PII, respectively. Structural and biochemical analyses enable us to identify the key residues that form a hydrophobic and a hydrophilic cavity along the substrate translocation channel. The core structure of PII, but not the canonical T-loop, binds to NrtC and stabilizes the CRD, making it visible in the complex structure, narrows the substrate translocation channel in NrtB, and ultimately locks NrtBCD at an inhibited inward-facing conformation. Based on these results and previous reports, we propose a putative transport cycle driven by NrtABCD, which is allosterically inhibited by PII in response to the cellular level of 2-oxoglutarate. Our findings provide a distinct regulatory mechanism of ABC transporter via asymmetrically binding to a signaling protein. | ||||||
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 | 8wm8.cif.gz | 366.5 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8wm8.ent.gz | 291.2 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8wm8.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 | 8wm8_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8wm8_full_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8wm8_validation.xml.gz | 38.6 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8wm8_validation.cif.gz | 56.9 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/wm/8wm8 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/wm/8wm8 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 37645MC 8w9mC 8wm7C 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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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 31399.137 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Nostoc sp. (バクテリア) / 株: PCC 7120 = FACHB-418 / 遺伝子: nrtD / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): C43 / 参照: UniProt: Q8YZ75 | ||||||
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#2: タンパク質 | 分子量: 30483.053 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Nostoc sp. (バクテリア) / 株: PCC7120 = FACHB-418 / 遺伝子: nrtB / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): C43 / 参照: UniProt: Q8YZ77 #3: タンパク質 | | 分子量: 76326.141 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Nostoc sp. (バクテリア) / 株: PCC 7120 = FACHB-418 / 遺伝子: nrtC / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): C43 / 参照: UniProt: Q8YZ76 #4: 化合物 | ChemComp-NO3 / | 研究の焦点であるリガンドがあるか | Y | |
-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: Complex of nitrate transporter NrtBCD with nitrate / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT |
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由来(天然) | 生物種: Nostoc sp. PCC 7120 = FACHB-418 (バクテリア) |
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: C43(DE3) |
緩衝液 | pH: 7.5 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
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 / 最大 デフォーカス(公称値): 2300 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1500 nm |
撮影 | 電子線照射量: 55 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) |
-解析
EMソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2-4158 / カテゴリ: モデル精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.54 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 319161 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
精密化 | 交差検証法: NONE 立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2 | ||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | Biso mean: 73.78 Å2 | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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