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- PDB-5tv4: 3D cryo-EM reconstruction of nucleotide-free MsbA in lipid nanodisc -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5tv4
タイトル3D cryo-EM reconstruction of nucleotide-free MsbA in lipid nanodisc
要素Lipid A export ATP-binding/permease protein MsbA
キーワードHYDROLASE (加水分解酵素) / ABC transporter / LPS / flippase / nanodisc
機能・相同性
機能・相同性情報


ABC-type lipid A-core oligosaccharide transporter / ATPase-coupled lipid transmembrane transporter activity / ABC-type transporter activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Lipid A export ATP-binding/permease protein msbA family profile. / ABC transporter, lipid A-core flippase, MsbA / Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter ...Lipid A export ATP-binding/permease protein msbA family profile. / ABC transporter, lipid A-core flippase, MsbA / Type 1 protein exporter / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ラウリン酸 / 3-HYDROXY-TETRADECANOIC ACID / ミリスチン酸 / リン酸塩 / ATP-dependent lipid A-core flippase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli O157:H7 (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: 4.2 Å
データ登録者Mi, W. / Walz, T. / Liao, M.
引用ジャーナル: Nature / 年: 2017
タイトル: Structural basis of MsbA-mediated lipopolysaccharide transport.
著者: Wei Mi / Yanyan Li / Sung Hwan Yoon / Robert K Ernst / Thomas Walz / Maofu Liao /
要旨: Lipopolysaccharide (LPS) in the outer membrane of Gram-negative bacteria is critical for the assembly of their cell envelopes. LPS synthesized in the cytoplasmic leaflet of the inner membrane is ...Lipopolysaccharide (LPS) in the outer membrane of Gram-negative bacteria is critical for the assembly of their cell envelopes. LPS synthesized in the cytoplasmic leaflet of the inner membrane is flipped to the periplasmic leaflet by MsbA, an ATP-binding cassette transporter. Despite substantial efforts, the structural mechanisms underlying MsbA-driven LPS flipping remain elusive. Here we use single-particle cryo-electron microscopy to elucidate the structures of lipid-nanodisc-embedded MsbA in three functional states. The 4.2 Å-resolution structure of the transmembrane domains of nucleotide-free MsbA reveals that LPS binds deep inside MsbA at the height of the periplasmic leaflet, establishing extensive hydrophilic and hydrophobic interactions with MsbA. Two sub-nanometre-resolution structures of MsbA with ADP-vanadate and ADP reveal an unprecedented closed and an inward-facing conformation, respectively. Our study uncovers the structural basis for LPS recognition, delineates the conformational transitions of MsbA to flip LPS, and paves the way for structural characterization of other lipid flippases.
履歴
登録2016年11月8日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02017年9月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年9月27日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.22017年11月8日Group: Derived calculations / カテゴリ: pdbx_struct_assembly
Item: _pdbx_struct_assembly.details / _pdbx_struct_assembly.method_details
改定 1.32019年11月6日Group: Data collection / Other / カテゴリ: atom_sites / cell / chem_comp
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] ..._atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3] / _cell.Z_PDB / _cell.length_a / _cell.length_b / _cell.length_c / _chem_comp.type
改定 2.02020年7月29日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / database_PDB_caveat / entity / pdbx_branch_scheme / pdbx_chem_comp_identifier / pdbx_entity_branch / pdbx_entity_branch_descriptor / pdbx_entity_branch_link / pdbx_entity_branch_list / pdbx_entity_nonpoly / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_struct_assembly_gen / pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms / pdbx_validate_chiral / pdbx_validate_close_contact / struct_asym / struct_conn / struct_site / struct_site_gen
Item: _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y ..._atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.auth_asym_id / _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.auth_comp_id / _atom_site.auth_seq_id / _atom_site.label_asym_id / _atom_site.label_atom_id / _atom_site.label_comp_id / _atom_site.label_entity_id / _atom_site.type_symbol / _chem_comp.name / _chem_comp.type / _database_PDB_caveat.text / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.auth_asym_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.auth_seq_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.label_asym_id / _pdbx_validate_chiral.auth_asym_id / _pdbx_validate_chiral.auth_seq_id / _pdbx_validate_close_contact.auth_asym_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_asym_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_atom_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_atom_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_comp_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_comp_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_2 / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_conn.pdbx_leaving_atom_flag / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_atom_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id
解説: Carbohydrate remediation / Provider: repository / タイプ: Remediation

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-8469
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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: Lipid A export ATP-binding/permease protein MsbA
B: Lipid A export ATP-binding/permease protein MsbA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)137,76413
ポリマ－134,6212
非ポリマー3,14311
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area11620 Å2
ΔGint-12 kcal/mol
Surface area58400 Å2

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要素

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タンパク質 / 糖 , 2種, 3分子 AB

#1: タンパク質 Lipid A export ATP-binding/permease protein MsbA


分子量: 67310.445 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli O157:H7 (大腸菌) / 遺伝子: msbA, Z1260, ECs0997
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P60753, 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・物質の膜輸送を触媒する
#2: 多糖 L-glycero-alpha-D-manno-heptopyranose-(1-7)-L-glycero-alpha-D-manno-heptopyranose-(1-3)-L-glycero- ...L-glycero-alpha-D-manno-heptopyranose-(1-7)-L-glycero-alpha-D-manno-heptopyranose-(1-3)-L-glycero-alpha-D-manno-heptopyranose-(1-5)-[3-deoxy-alpha-D-manno-oct-2-ulopyranosonic acid-(2-4)]3-deoxy-alpha-D-manno-oct-2-ulopyranosonic acid-(2-6)-2-amino-2-deoxy-alpha-D-glucopyranose-(1-6)-2-amino-2-deoxy-alpha-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharideオリゴ糖 / 分子量: 1357.181 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
LDmanHep1-7LDmanHep1-3LDmanHep1-5[DKdopa2-4]DKdopa2-6DGlcpNa1-6DGlcpNa1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,7,6/[a2122h-1a_1-5_2*N][Aad1122h-2a_2-6][a11221h-1a_1-5]/1-1-2-2-3-3-3/a6-b1_b6-c2_c4-d2_c5-e1_e3-f1_f7-g1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][a-D-GlcpN]{[(6+1)][b-D-GlcpN]{[(6+2)][a-D-8-deoxy-Kdop]{[(4+2)][a-D-Kdop]{}[(5+1)][a-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{}}}}}LINUCSPDB-CARE

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非ポリマー , 4種, 10分子

#3: 化合物
ChemComp-PO4 / PHOSPHATE ION / ホスファ-ト / リン酸塩


分子量: 94.971 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: PO4
#4: 化合物
ChemComp-FTT / 3-HYDROXY-TETRADECANOIC ACID / 3-HYDROXY-MYRISTIC ACID / (R)-3-ヒドロキシテトラデカン酸


分子量: 244.370 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C14H28O3
#5: 化合物 ChemComp-MYR / MYRISTIC ACID / ミリスチン酸 / ミリスチン酸


分子量: 228.371 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C14H28O2
#6: 化合物 ChemComp-DAO / LAURIC ACID / ラウリン酸 / ラウリン酸


分子量: 200.318 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C12H24O2

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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: MsbA reconstituted in lipid nanodisc / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
プラスミド: pET-19a
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: 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: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI POLARA 300
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 FIELDBright-field microscopy
撮影電子線照射量: 47 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.10.1_2155: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1SamViewer16.01粒子像選択
12RELION1.4分類
13RELION1.4３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 67220 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 4.2 Å
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0088970
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.24512120
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.0377510
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0621442
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071538

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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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