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万見
- PDB-9arj: CryoEM structure of BoNT-NTNH-OrfX2 complex from Clostridium botu... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9arj
タイトルCryoEM structure of BoNT-NTNH-OrfX2 complex from Clostridium botulinum E1, major class
要素
  • Botulinum neurotoxin
  • Peptidase M27
  • Toxin
キーワードTOXIN / Botulinum neurotoxin / Progenitor toxin complex (PTC)
機能・相同性
機能・相同性情報


protein transmembrane transporter activity / metalloendopeptidase activity / toxin activity / proteolysis / extracellular region / zinc ion binding
類似検索 - 分子機能
Nontoxic nonhaemagglutinin C-terminal / Nontoxic nonhaemagglutinin C-terminal / Botulinum neurotoxin, helical domain / Clostridium P47 protein / Clostridium P-47 protein / Clostridium neurotoxin, translocation / Clostridium neurotoxin, Translocation domain / Clostridium neurotoxin, translocation domain / Clostridial neurotoxin zinc protease / Botulinum/Tetanus toxin, catalytic chain ...Nontoxic nonhaemagglutinin C-terminal / Nontoxic nonhaemagglutinin C-terminal / Botulinum neurotoxin, helical domain / Clostridium P47 protein / Clostridium P-47 protein / Clostridium neurotoxin, translocation / Clostridium neurotoxin, Translocation domain / Clostridium neurotoxin, translocation domain / Clostridial neurotoxin zinc protease / Botulinum/Tetanus toxin, catalytic chain / Clostridium neurotoxin, receptor-binding C-terminal / Clostridium neurotoxin, receptor binding N-terminal / Clostridium neurotoxin, C-terminal receptor binding / Clostridium neurotoxin, N-terminal receptor binding / Kunitz inhibitor STI-like superfamily / Concanavalin A-like lectin/glucanase domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Peptidase M27 / Toxin / Botulinum neurotoxin
類似検索 - 構成要素
生物種Clostridium botulinum E1 str. 'BoNT E Beluga' (ボツリヌス菌)
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: 3.4 Å
データ登録者Gao, L.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01AI139087 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01AI158503 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R21AI163178 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Botulinum neurotoxins exploit host digestive proteases to boost their oral toxicity via activating OrfXs/P47.
著者: Linfeng Gao / Maria Barbara Nowakowska / Katja Selby / Adina Przykopanski / Baohua Chen / Maren Krüger / François Paul Douillard / Kwok-Ho Lam / Peng Chen / Ting Huang / Nigel Peter Minton ...著者: Linfeng Gao / Maria Barbara Nowakowska / Katja Selby / Adina Przykopanski / Baohua Chen / Maren Krüger / François Paul Douillard / Kwok-Ho Lam / Peng Chen / Ting Huang / Nigel Peter Minton / Martin Bernhard Dorner / Brigitte Gertrud Dorner / Andreas Rummel / Miia Lindström / Rongsheng Jin /
要旨: Botulinum neurotoxins (BoNTs) rank among the most potent toxins and many of them are produced by bacteria carrying the orfX gene cluster that also encodes four nontoxic proteins (OrfX1, OrfX2, OrfX3 ...Botulinum neurotoxins (BoNTs) rank among the most potent toxins and many of them are produced by bacteria carrying the orfX gene cluster that also encodes four nontoxic proteins (OrfX1, OrfX2, OrfX3 and P47). The orfX gene cluster is also found in the genomes of many non-BoNT-producing bacteria, often alongside genes encoding oral insecticidal toxins. However, the functions of these OrfXs and P47 remain elusive. Here, we demonstrate that the combined action of all four components (OrfXs and P47) drastically boosts the oral toxicity of BoNT in mice, following proteolytic activation by digestive proteases that oral toxins regularly confront. In particular, OrfX2 adopts a self-inhibiting state, engaging with BoNT through another clostridial protein, nontoxic non-hemagglutinin (NTNH), only after proteolytic activation. Cryo-electron microscopy studies unveil that two molecules of protease-activated OrfX2 simultaneously associate with NTNH, a binding mode crucial for boosting BoNT oral toxicity. Collectively, these studies offer novel insights into the physiological functions and regulatory mechanisms of OrfXs and P47 of BoNTs, shedding light on the pathogenesis of other bacterial toxins associated with homologous OrfXs and P47.
履歴
登録2024年2月23日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年1月22日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年1月22日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02025年1月22日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年1月22日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年1月22日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年2月5日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed ..._citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.22025年5月28日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin / em_software
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _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
C: Toxin
A: Botulinum neurotoxin
B: Peptidase M27


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)365,2463
ポリマ－365,2463
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, not applicable
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 Toxin


分子量: 84690.398 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Clostridium botulinum E1 str. 'BoNT E Beluga' (ボツリヌス菌)
遺伝子: FDG31_05015 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A6B4JMW3
#2: タンパク質 Botulinum neurotoxin


分子量: 143587.938 Da / 分子数: 1 / Mutation: H212A,E213A,H216A / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Clostridium botulinum E1 str. 'BoNT E Beluga' (ボツリヌス菌)
遺伝子: bont / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A8Y875
#3: タンパク質 Peptidase M27


分子量: 136967.375 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Clostridium botulinum E1 str. 'BoNT E Beluga' (ボツリヌス菌)
遺伝子: FDG31_05030 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A6B4JMV8
Has protein modificationY

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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: Ternary complex of M-PTC/E with OrfX2, major class / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.346 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Clostridium botulinum E1 str. 'BoNT E Beluga' (ボツリヌス菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 6
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
10.2 MMESMES1
20.1 Msodium chlorideNaCl1
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
急速凍結凍結剤: 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2300 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 50 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: 4

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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
1cryoSPARC4.4.1粒子像選択
8PHENIXモデル精密化
12cryoSPARC4.4.1分類
13cryoSPARC4.4.1３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 384801 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00324697
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.45133504
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d11.6319107
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0433741
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0034329

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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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