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- PDB-9dhe: The crystal structure on the heme/hemoglobin transporter ChuA, in... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9dhe
タイトルThe crystal structure on the heme/hemoglobin transporter ChuA, in complex with heme
要素TonB-dependent receptor
キーワードTRANSPORT PROTEIN / TonB-dependent transporter / ChuA / Heme / Hemoglobin / Outer-membrane
機能・相同性
機能・相同性情報


heme transmembrane transporter activity / siderophore uptake transmembrane transporter activity / cell outer membrane
類似検索 - 分子機能
TonB-dependent haem/haemoglobin receptor / TonB-dependent haemoglobin/transferrin/lactoferrin receptor / TonB-dependent receptor (TBDR) proteins signature 1. / TonB box, conserved site / TonB-dependent receptor-like, beta-barrel / TonB dependent receptor-like, beta-barrel / TonB-dependent receptor (TBDR) proteins profile. / Vitamin B12 transporter BtuB-like / TonB-dependent receptor, plug domain superfamily / TonB-dependent receptor, plug domain ...TonB-dependent haem/haemoglobin receptor / TonB-dependent haemoglobin/transferrin/lactoferrin receptor / TonB-dependent receptor (TBDR) proteins signature 1. / TonB box, conserved site / TonB-dependent receptor-like, beta-barrel / TonB dependent receptor-like, beta-barrel / TonB-dependent receptor (TBDR) proteins profile. / Vitamin B12 transporter BtuB-like / TonB-dependent receptor, plug domain superfamily / TonB-dependent receptor, plug domain / TonB-dependent Receptor Plug Domain / TonB-dependent receptor-like, beta-barrel domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Hemin TonB-dependent receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Fox, D. / Grinter, R.
資金援助 オーストラリア, 2件
組織認可番号国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia)APP1197376 オーストラリア
Australian Research Council (ARC)LE200100045, LE120100090 オーストラリア
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Inhibiting heme piracy by pathogenic Escherichia coli using de novo-designed proteins.
著者: Daniel R Fox / Kazem Asadollahi / Imogen Samuels / Bradley A Spicer / Ashleigh Kropp / Christopher J Lupton / Kevin Lim / Chunxiao Wang / Hari Venugopal / Marija Dramicanin / Gavin J Knott / Rhys Grinter /
要旨: Iron is an essential nutrient for most bacteria and is often growth-limiting during infection, due to the host sequestering free iron as part of the innate immune response. To obtain the iron ...Iron is an essential nutrient for most bacteria and is often growth-limiting during infection, due to the host sequestering free iron as part of the innate immune response. To obtain the iron required for growth, many bacterial pathogens encode transporters capable of extracting the iron-containing cofactor heme directly from host proteins. Pathogenic E. coli and Shigella spp. produce the outer membrane transporter ChuA, which binds host hemoglobin and extracts its heme cofactor, before importing heme into the cell. Heme extraction by ChuA is a dynamic process, with the transporter capable of rapidly extracting heme from hemoglobin in the absence of an external energy source, without forming a stable ChuA-hemoglobin complex. In this work, we utilise a combination of structural modelling, Cryo-EM, X-ray crystallography, mutagenesis, and phenotypic analysis to understand the mechanistic detail of this process. Based on this understanding we utilise artificial intelligence-based protein design to create binders capable of inhibiting E. coli growth by blocking hemoglobin binding to ChuA. By screening a limited number of these designs, we identify several binders that inhibit E. coli growth at low nanomolar concentrations, without experimental optimisation. We determine the structure of a subset of these binders, alone and in complex with ChuA, demonstrating that they closely match the computational design. This work demonstrates the utility of de novo-designed proteins for inhibiting bacterial nutrient uptake and uses a workflow that could be applied to integral membrane proteins in other organisms.
履歴
登録2024年9月3日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年5月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年7月23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.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _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: TonB-dependent receptor
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)70,1752
ポリマ－69,5581
非ポリマー6161
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)78.200, 116.112, 123.289
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number19
Space group name H-MP212121
Space group name HallP2ac2ab
Symmetry operation#1: x,y,z
#2: x+1/2,-y+1/2,-z
#3: -x,y+1/2,-z+1/2
#4: -x+1/2,-y,z+1/2

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要素

#1: タンパク質 TonB-dependent receptor / Ligand-gated channel protein / TonB-dependent heme/hemoglobin receptor ChuA/ShuA / TonB-dependent ...Ligand-gated channel protein / TonB-dependent heme/hemoglobin receptor ChuA/ShuA / TonB-dependent hemoglobin/transferrin/lactoferrin family receptor


分子量: 69558.164 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: CTF073
遺伝子: chuA, shuA, B6R15_003762, BE932_16525, D4N09_20470, D9E49_06195, DNX30_14835, EIA08_11240, EPS76_04355, EWK56_15360, ExPECSC038_04966, F7F11_22070, FPI65_21585, G5603_10405, GFY48_03270, ...遺伝子: chuA, shuA, B6R15_003762, BE932_16525, D4N09_20470, D9E49_06195, DNX30_14835, EIA08_11240, EPS76_04355, EWK56_15360, ExPECSC038_04966, F7F11_22070, FPI65_21585, G5603_10405, GFY48_03270, GP711_16795, GQN34_12665, GRC73_08695, HEP34_004102, HI055_004051, HIE29_002171, HL601_09740, HVV39_10295, HVW04_16595, NCTC8621_00323, OGM49_23355
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): C41 DE3 / 参照: UniProt: A0A023L3G7
#2: 化合物 ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationN

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 4.02 Å3/Da / 溶媒含有率: 69.43 %
結晶化温度: 298 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / pH: 7 / 詳細: 20 % PEG 1500, 0.1 M MIB Buffer

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: Australian Synchrotron / ビームライン: MX2 / 波長: 0.987 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER X 4M / 検出器: PIXEL / 日付: 2018年6月11日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.987 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.8→48.43 Å / Num. obs: 28374 / % possible obs: 99.9 % / 冗長度: 10 % / Biso Wilson estimate: 88.87 Å2 / CC1/2: 0.999 / Rmerge(I) obs: 0.187 / Rpim(I) all: 0.065 / Net I/σ(I): 8.9
反射 シェル解像度: 2.8→2.95 Å / Rmerge(I) obs: 3.67 / Num. unique obs: 4040 / CC1/2: 0.442 / Rpim(I) all: 1.286

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.20.1_4487精密化
XDSデータ削減
Aimlessデータスケーリング
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 3.2→48.41 Å / SU ML: 0.4781 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.34 / 位相誤差: 33.2877
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2992 967 5.06 %
Rwork0.2506 18131 -
obs0.253 19098 99.85 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.1 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso mean: 104.19 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 3.2→48.41 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数4782 0 43 0 4825
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.00274940
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.6476723
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.046709
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0053884
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d7.1881684
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
3.2-3.370.33931580.29732509X-RAY DIFFRACTION99.74
3.37-3.580.30361220.25792557X-RAY DIFFRACTION99.78
3.58-3.860.32981380.2462564X-RAY DIFFRACTION99.93
3.86-4.240.28541350.22172576X-RAY DIFFRACTION99.89
4.24-4.860.25531340.19552578X-RAY DIFFRACTION99.96
4.86-6.120.27271520.23392599X-RAY DIFFRACTION100
6.12-48.410.32821280.29362748X-RAY DIFFRACTION99.69
精密化 TLS手法: refined / Origin x: 2.3723709092 Å / Origin y: -21.227887992 Å / Origin z: -18.9944875714 Å
111213212223313233
T0.708706497794 Å2-0.0404222924407 Å2-0.0127302102609 Å2-0.79960534975 Å2-0.0762673240468 Å2--0.658370543077 Å2
L1.03786951608 °2-0.50244120616 °2-0.0844374391203 °2-2.70022472452 °2-0.513744176042 °2--1.70219966695 °2
S0.0853595397759 Å °-0.135335773295 Å °-0.028740287754 Å °-0.240271477357 Å °0.085017929857 Å °0.0854592307027 Å °0.0626647449635 Å °0.0825113752134 Å °-0.182278027339 Å °
精密化 TLSグループSelection details: all

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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)

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  • 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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