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- PDB-9oqa: Cryo-EM structure of AaaA, a Pseudomonas Aeruginosa autotransporter -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9oqa
タイトルCryo-EM structure of AaaA, a Pseudomonas Aeruginosa autotransporter
要素Autotransporter domain-containing protein
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Arginine aminopeptidase / Autotransporter / Pseudomonas Aeruginosa / Virulence factor
機能・相同性
機能・相同性情報


autotransporter activity / outer membrane / metalloexopeptidase activity / aminopeptidase activity / cell motility / proteolysis
類似検索 - 分子機能
Peptidase M28 family / Autotransporter beta-domain / Outer membrane autotransporter barrel / Autotransporter beta-domain / Autotransporter beta-domain profile. / Autotransporter beta-domain / Autotransporter beta-domain superfamily / Peptidase M28 / Peptidase family M28
類似検索 - ドメイン・相同性
ARGININE / Autotransporter domain-containing protein
類似検索 - 構成要素
生物種Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)
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: 3.87 Å
データ登録者Arachchige, E.J. / Rahman, M.S. / Singendonk, K. / Kim, K.H.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Not funded 米国
引用ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Structural and Functional Characterization of Pseudomonas aeruginosa Virulence Factor AaaA, an Autotransporter with Arginine-Specific Aminopeptidase Activity.
著者: Erandi Jayawardana Arachchige / Md Shafiqur Rahman / Katharina S Singendonk / Kelly H Kim /
要旨: AaaA is a virulence-associated outer membrane protein found in the Gram-negative pathogen Pseudomonas aeruginosa. Classified as both an autotransporter and a member of the M28 family of ...AaaA is a virulence-associated outer membrane protein found in the Gram-negative pathogen Pseudomonas aeruginosa. Classified as both an autotransporter and a member of the M28 family of aminopeptidases, AaaA has been shown to cleave N-terminal arginine residues from host-derived peptides. This activity has been demonstrated to enhance bacterial survival and suppress host immune responses by increasing local arginine availability. Here, we report the first successful purification and combined structural and biochemical characterization of full-length AaaA. We resolved its cryo-EM structure at 3.87 Å resolution, revealing the canonical three-domain architecture of autotransporters: a signal peptide, a passenger domain, and a translocator domain. Notably, the passenger domain adopts a compact globular fold characteristic of M28 aminopeptidases, which is less common than the extended or β-helical structures observed in the majority of autotransporters structurally characterized to date. The structure reveals a zinc-coordinated catalytic site and a negatively charged substrate binding pocket, consistent with specificity for positively charged N-terminal arginine residues. Mutagenesis of active site residues confirmed the molecular basis for arginine recognition. Functional assays demonstrated that AaaA exhibits zinc-dependent aminopeptidase activity across a broad pH (6-10) and temperature (20-60 °C) range. Together, these findings provide fundamental insights into the structure and function of AaaA and establish a framework for future efforts to develop targeted inhibitors that may attenuate P. aeruginosa virulence.
履歴
登録2025年5月20日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年8月13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
A: Autotransporter domain-containing protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)72,6354
ポリマ－72,3291
非ポリマー3063
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 Autotransporter domain-containing protein / Arginine specific aminopeptidase


分子量: 72329.414 Da / 分子数: 1
断片: N-terminal strep tag II + TEV cleavage site + AaaA (UNP residues 23-647)
由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Gene synthesized / 由来: (組換発現) Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌) / 株: ATCC 15692 / 遺伝子: PA0328 / プラスミド: pET28a(+) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): Rosetta / 参照: UniProt: Q9I6G3
#2: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物 ChemComp-ARG / ARGININE / L-アルギニン-ω′-カチオン


タイプ: L-peptide linking / 分子量: 175.209 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H15N4O2 / 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: 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: AaaA complex with Arginine / タイプ: COMPLEX
詳細: The full length AaaA contain two domains: a globular passenger domain and a beta barrel translocator domain.
Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.07036 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌) / 株: ATCC 15692 / 細胞内の位置: Membrane
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: Rosetta2 / 細胞: E. coli / プラスミド: pET28a(+)
緩衝液pH: 7.5
詳細: During solubilization of protein from membrane, 1% DDM was used. Subsequent purification buffers contain 0.05% DDM.
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mM4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid1
2150 mMSodium ChlorideNaCl1
30.05 %n-dodecyl -D-maltoside1
試料濃度: 7.2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: The protein sample was concentrated from the single peak fractions of size exclusion chromatography.
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 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: 277.15 K
詳細: During vitrification 3 ul of sample placed on a grid and then vitrified with 10s hold and 4s blot time.

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 400 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 100 K / 最低温度: 77 K
撮影電子線照射量: 44.71 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: 7084

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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詳細
1cryoSPARC4.4.1粒子像選択
2Topaz2.4粒子像選択
3EPU3.8画像取得FEI/ Thermo Fisher)
5cryoSPARC4.4.1CTF補正
8UCSF Chimera1.17.3モデルフィッティング
10cryoSPARC4.4.1初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.4.1最終オイラー角割当
12RELION4.0.1分類
13cryoSPARC4.4.1３次元再構成
14PHENIX1.21.2-5419モデル精密化
15Coot0.9.8.96モデル精密化
CTF補正詳細: Patch CTF in CryoSPARC / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 3009424
詳細: Particles picked using topaz train following blob and template picking in cryoSPARC.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.87 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 241938 / アルゴリズム: SIMULTANEOUS ITERATIVE (SIRT)
詳細: Final map reconstructed from local refinement following non-uniform refinement to improve the region of interest excluding the detergent belt in cryoSPARC. Mask of the region of interest used ...詳細: Final map reconstructed from local refinement following non-uniform refinement to improve the region of interest excluding the detergent belt in cryoSPARC. Mask of the region of interest used to do the local refinement.
クラス平均像の数: 1 / 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Chain residue range: 23-647 / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
精密化最高解像度: 3.87 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0034906
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.4846631
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.2021791
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.037685
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.003899

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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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