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万見
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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9hnp
タイトルCryo-EM structure of the glucose-specific PTS transporter IICB from E. coli in an intermediate state
要素PTS system glucose-specific EIICB component
キーワードTRANSPORT PROTEIN / glucose transport protein / intermediate state / stalling / membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


protein-phosphocysteine-glucose phosphotransferase system transporter activity / protein-Npi-phosphohistidine-D-glucose phosphotransferase / protein-N(PI)-phosphohistidine-sugar phosphotransferase activity / D-glucose import across plasma membrane / D-glucose transmembrane transporter activity / D-glucose transmembrane transport / phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / transmembrane transporter complex / kinase activity / regulation of DNA-templated transcription ...protein-phosphocysteine-glucose phosphotransferase system transporter activity / protein-Npi-phosphohistidine-D-glucose phosphotransferase / protein-N(PI)-phosphohistidine-sugar phosphotransferase activity / D-glucose import across plasma membrane / D-glucose transmembrane transporter activity / D-glucose transmembrane transport / phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase system / transmembrane transporter complex / kinase activity / regulation of DNA-templated transcription / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Phosphotransferase system, maltose/glucose-specific subfamily IIC component / PTS system glucose-specific IIBC component / : / Phosphotransferase system, IIB component, type 1 / Phosphotransferase system, EIIC component, type 1 / Phosphotransferase system EIIB, cysteine phosphorylation site / Glucose permease domain IIB / phosphotransferase system, EIIB / PTS EIIB domains cysteine phosphorylation site signature. / PTS_EIIB type-1 domain profile. ...Phosphotransferase system, maltose/glucose-specific subfamily IIC component / PTS system glucose-specific IIBC component / : / Phosphotransferase system, IIB component, type 1 / Phosphotransferase system, EIIC component, type 1 / Phosphotransferase system EIIB, cysteine phosphorylation site / Glucose permease domain IIB / phosphotransferase system, EIIB / PTS EIIB domains cysteine phosphorylation site signature. / PTS_EIIB type-1 domain profile. / PTS_EIIC type-1 domain profile. / Phosphotransferase system, EIIC / Phosphotransferase system, EIIC
類似検索 - ドメイン・相同性
PTS system glucose-specific EIICB component
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: 2.53 Å
データ登録者Roth, P. / Fotiadis, D.
資金援助 スイス, 1件
組織認可番号国
Swiss National Science Foundation184980 スイス
引用ジャーナル: J Struct Biol X / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structure of a phosphotransferase system glucose transporter stalled in an intermediate conformation.
著者: Patrick Roth / Dimitrios Fotiadis /
要旨: The phosphotransferase system glucose-specific transporter IICB serves as a central nutrient uptake system in bacteria. It transports glucose across the plasma membrane via the IIC domain and ...The phosphotransferase system glucose-specific transporter IICB serves as a central nutrient uptake system in bacteria. It transports glucose across the plasma membrane via the IIC domain and phosphorylates the substrate within the cell to produce the glycolytic intermediate, glucose-6-phosphate, through the IIB domain. Furthermore, IIC consists of a transport (TD) and a scaffold domain, with the latter being involved in dimer formation. Transport is mediated by an elevator-type mechanism within the IIC domain, where the substrate binds to the mobile TD. This domain undergoes a large-scale rigid-body movement relative to the static scaffold domain, translocating glucose across the membrane. Structures of elevator-type transporters are typically captured in either inward- or outward-facing conformations. Intermediate states remain elusive, awaiting structural determination and mechanistic interpretation. Here, we present a single-particle cryo-EM structure of purified, -dodecyl-β-D-maltopyranoside-solubilized IICB from . While the IIB protein domain is flexible remaining unresolved, the dimeric IIC transporter is found trapped in a hitherto unobserved intermediate conformational state. Specifically, the TD is located halfway between inward- and outward-facing states. Structural analysis revealed a specific -dodecyl-β-D-maltopyranoside molecule bound to the glucose binding site. The sliding of the TD is potentially impeded halfway due to the bulky nature of the ligand and a shift of the thin gate, thereby stalling the transporter. In conclusion, this study presents a novel conformational state of IIC, and provides new structural and mechanistic insights into a potential stalling mechanism, paving the way for the rational design of transport inhibitors targeting this critical bacterial metabolic process.
履歴
登録2024年12月11日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年4月2日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
B: PTS system glucose-specific EIICB component
A: PTS system glucose-specific EIICB component
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)105,4256
ポリマ－103,3832
非ポリマー2,0424
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

#1: タンパク質 PTS system glucose-specific EIICB component / EIICB-Glc / EII-Glc


分子量: 51691.352 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Extra residues at the C-terminus correspond to a 3C protease cleavage site
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: ptsG, glcA, umg, b1101, JW1087 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: P69786, protein-Npi-phosphohistidine-D-glucose phosphotransferase
#2: 糖
ChemComp-LMT / DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド


タイプ: D-saccharide / 分子量: 510.615 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C24H46O11 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 可溶化剤*YM
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: homo-dimeric complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.1 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / プラスミド: pZUDF
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
120 mMHEPES-NaOH1
2150 mMNaCl1
35 mMb-ME1
40.03 mg/mLDDM1
試料濃度: 6.2 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: 200 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 / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 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: TFS 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）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: BASIC
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 3 sec. / 電子線照射量: 35.04 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 9036
詳細: Images were collected in the .eer format, split in 860 fractions
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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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
1cryoSPARC4.1.0粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARC4.1.0CTF補正
7UCSF ChimeraXモデルフィッティング
9cryoSPARC4.1.0初期オイラー角割当
10cryoSPARC4.1.0最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.1.0３次元再構成
13PHENIX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: 6831987
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.53 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 563331 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 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
詳細: initial rigid body fitting in ChimeraX, flexible fitting in Isolde and refinement in Coot and Phenix
原子モデル構築PDB-ID: 8QSR

8qsr


PDB chain-ID: A / Accession code: 8QSR / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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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