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- PDB-9fnn: Cryo-EM structure of the c-di-GMP-saturated 'crown'less Bcs macro... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9fnn
タイトルCryo-EM structure of the c-di-GMP-saturated 'crown'less Bcs macrocomplex for cellulose secretion in E. coli
要素
  • (Cellulose biosynthesis protein ...) x 2
  • Cell division protein
  • Cellulose synthase catalytic subunit [UDP-forming]
  • Cyclic di-GMP binding protein BcsE
  • Cyclic di-GMP-binding protein
  • Protein YhjR
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Bacterial cellulose secretion
機能・相同性
機能・相同性情報


cellulose biosynthetic process / UDP-alpha-D-glucose metabolic process / negative regulation of cell division / cytoplasmic side of plasma membrane / cell division / ATP hydrolysis activity / ATP binding / plasma membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
Cellulose synthase operon protein BcsQ / Cellulose biosynthesis protein BcsQ / Cellulose synthase, subunit B / Cellulose synthase BcsB, bacterial / Bacterial cellulose synthase subunit / : / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / Chem-C2E / Cyclic di-GMP-binding protein / Cell division protein
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
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: 2.85 Å
データ登録者Anso, I. / Krasteva, P.V.
資金援助European Union, 1件
組織認可番号国
European Research Council (ERC)757507European Union
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural basis for synthase activation and cellulose modification in the E. coli Type II Bcs secretion system.
著者: Itxaso Anso / Samira Zouhir / Thibault Géry Sana / Petya Violinova Krasteva /
要旨: Bacterial cellulosic polymers constitute a prevalent class of biofilm matrix exopolysaccharides that are synthesized by several types of bacterial cellulose secretion (Bcs) systems, which include ...Bacterial cellulosic polymers constitute a prevalent class of biofilm matrix exopolysaccharides that are synthesized by several types of bacterial cellulose secretion (Bcs) systems, which include conserved cyclic diguanylate (c-di-GMP)-dependent cellulose synthase modules together with diverse accessory subunits. In E. coli, the biogenesis of phosphoethanolamine (pEtN)-modified cellulose relies on the BcsRQABEFG macrocomplex, encompassing inner-membrane and cytosolic subunits, and an outer membrane porin, BcsC. Here, we use cryogenic electron microscopy to shed light on the molecular mechanisms of BcsA-dependent recruitment and stabilization of a trimeric BcsG pEtN-transferase for polymer modification, and a dimeric BcsF-dependent recruitment of an otherwise cytosolic BcsERQ regulatory complex. We further demonstrate that BcsE, a secondary c-di-GMP sensor, can remain dinucleotide-bound and retain the essential-for-secretion BcsRQ partners onto the synthase even in the absence of direct c-di-GMP-synthase complexation, likely lowering the threshold for c-di-GMP-dependent synthase activation. Such activation-by-proxy mechanism could allow Bcs secretion system activity even in the absence of substantial intracellular c-di-GMP increase, and is reminiscent of other widespread synthase-dependent polysaccharide secretion systems where dinucleotide sensing and/or synthase stabilization are carried out by key co-polymerase subunits.
履歴
登録2024年6月10日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年10月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月23日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update

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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: Cellulose synthase catalytic subunit [UDP-forming]
B: Cyclic di-GMP-binding protein
E: Cyclic di-GMP binding protein BcsE
F: Cellulose biosynthesis protein BcsF
Q: Cell division protein
R: Protein YhjR
S: Cellulose biosynthesis protein BcsF
U: Cyclic di-GMP binding protein BcsE
V: Protein YhjR
W: Cell division protein
X: Cyclic di-GMP-binding protein
Y: Cyclic di-GMP-binding protein
Z: Cyclic di-GMP-binding protein
G: Cellulose biosynthesis protein BcsG
D: Cellulose biosynthesis protein BcsG
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)783,24025
ポリマ－778,03515
非ポリマー5,20510
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
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 5種, 11分子 ABXYZEUQWRV

#1: タンパク質 Cellulose synthase catalytic subunit [UDP-forming]


分子量: 104015.688 Da / 分子数: 1 / 変異: HA-FLAG-tagged at C-terminue / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Purified Bcs macrocomplex with stoichiometry BcsA-BcsB6-BcsR2-BcsQ2-BcsE2-BcsF2-BcsG3
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: 1094 / 遺伝子: bcsA, yhjO, yhjP, b3533, JW5665 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NiCo21(DE3) / 参照: cellulose synthase (UDP-forming)
#2: タンパク質
Cyclic di-GMP-binding protein / Cellulose synthase regulatory subunit


分子量: 86184.383 Da / 分子数: 4 / 変異: C-terminal tail only in refined structure / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Purified Bcs macrocomplex with stoichiometry BcsA-BcsB6-BcsR2-BcsQ2-BcsE2-BcsF2-BcsG3
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: 1094
遺伝子: bcsB, A8C65_00280, AC789_1c39010, ACU57_05345, AM464_10380, BHS81_21120, BK292_24560, BON72_13325, BON75_10020, BON76_21165, BON94_21155, BZL31_14275, C5P01_24165, C9162_26260, CI641_ ...遺伝子: bcsB, A8C65_00280, AC789_1c39010, ACU57_05345, AM464_10380, BHS81_21120, BK292_24560, BON72_13325, BON75_10020, BON76_21165, BON94_21155, BZL31_14275, C5P01_24165, C9162_26260, CI641_010915, CWS33_18410, D3O91_11715, D9I18_15765, DQF57_09480, E0J34_09745, E0K84_22715, E2127_16410, E2128_18000, E2129_18135, E2134_17800, E5P22_13645, ELV08_08610, F1E03_18495, F1E19_10130, FRV13_18850
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NiCo21(DE3) / 参照: UniProt: A0A061KLG7
#3: タンパク質 Cyclic di-GMP binding protein BcsE


分子量: 60967.539 Da / 分子数: 2 / 変異: Strep-tagged at N-terminus / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Purified Bcs macrocomplex with stoichiometry BcsA-BcsB6-BcsR2-BcsQ2-BcsE2-BcsF2-BcsG3
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: 1094 / 遺伝子: bcsE, yhjS, b3536, JW3504 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NiCo21(DE3)
#5: タンパク質 Cell division protein / Cellulose biosynthesis protein BcsQ / Cellulose synthase operon protein YhjQ / Cellulose synthase / putative


分子量: 27960.832 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: 1094
遺伝子: bcsQ, yhjQ, A8C65_00290, ACU57_05335, BMT91_17060, BON75_10030, BvCmsHHP019_01723, BvCmsSINP011_05061, C2U48_15650, D3O91_11725, D9H68_14440, D9I18_15755, D9I97_13990, DAH34_22885, DAH37_ ...遺伝子: bcsQ, yhjQ, A8C65_00290, ACU57_05335, BMT91_17060, BON75_10030, BvCmsHHP019_01723, BvCmsSINP011_05061, C2U48_15650, D3O91_11725, D9H68_14440, D9I18_15755, D9I97_13990, DAH34_22885, DAH37_19450, E2127_16420, E2128_18010, E2129_18145, E2134_17810, EAI42_04085, EC1094V2_71, NCTC10429_00778, NCTC11022_03734, NCTC9058_01652
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NiCo21(DE3) / 参照: UniProt: A0A0B1KWQ0
#6: タンパク質 Protein YhjR


分子量: 8645.541 Da / 分子数: 2 / 変異: His-tagged at N-terminus / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: 1094 / 遺伝子: yhjR, b3535, JW3503 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NiCo21(DE3)

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Cellulose biosynthesis protein ... , 2種, 4分子 FSGD

#4: タンパク質 Cellulose biosynthesis protein BcsF


分子量: 7378.975 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: 1094 / 遺伝子: bcsF, Z4953, ECs4417 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NiCo21(DE3)
#7: タンパク質 Cellulose biosynthesis protein BcsG


分子量: 59687.984 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Purified Bcs macrocomplex with stoichiometry BcsA-BcsB6-BcsR2-BcsQ2-BcsE2-BcsF2-BcsG3
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: 1094 / 遺伝子: bcsG, yhjU, b3538, JW3506 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): NiCo21(DE3)

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非ポリマー , 3種, 10分子

#8: 化合物
ChemComp-C2E / 9,9'-[(2R,3R,3aS,5S,7aR,9R,10R,10aS,12S,14aR)-3,5,10,12-tetrahydroxy-5,12-dioxidooctahydro-2H,7H-difuro[3,2-d:3',2'-j][1,3,7,9,2,8]tetraoxadiphosphacyclododecine-2,9-diyl]bis(2-amino-1,9-dihydro-6H-purin-6-one) / c-di-GMP / Cyclic diguanosine monophosphate / c-di-GMP


分子量: 690.411 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C20H24N10O14P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#9: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#10: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

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: 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: Purified Bcs macrocomplex with stoichiometry BcsA-BcsB6-BcsR2-BcsQ2-BcsE2-BcsF2-BcsG3
タイプ: COMPLEX
詳細: Locally refined c-di-GMP-bound synthase:pEtN-transferase complex from the E. coli Bcs cellulose secretion macrocomplex
Entity ID: #1-#7 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.99 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: 1094
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: NiCo21(DE3)
緩衝液pH: 8
詳細: 120 mM NaCL 20 mM HEPES pH8 5 mM MgCl2 10 uM ApppCp 4 uM c-di-GMP 0.01% LM-NPG
試料濃度: 2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Purification from solubilized membrane fraction using an anti-FLAG M2 affinity resin
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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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）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 300 nm / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 49.35 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: 2 / 実像数: 20022
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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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
7Cootモデルフィッティング
8PHENIXモデルフィッティング
11cryoSPARCv4最終オイラー角割当
13cryoSPARCv4３次元再構成
14Cootモデル精密化
15PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1359795
3次元再構成解像度: 2.85 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 260501 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-ID詳細Source nameタイプAccession code
11ColabFold model of the E. coli BcsA-BcsG2 complexOtherin silico model
21ColabFold model of the E. coli BcsA-BcsB complexOtherin silico model
31ColabFold model of the E. coli BcsE2-BcsF2 complexOtherin silico model
46yb5

6yb5

1PDBexperimental model6yb5
56ybu

6ybu

1PDBexperimental model6ybu
66ybb

6ybb

1PDBexperimental model6ybb

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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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