Structure of Anabaena flos-aquae gas vesicles revealed by cryo-ET.
Structure of Anabaena flos-aquae gas vesicles revealed by cryo-ET.
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DOI：
10.1016/j.str.2023.03.011
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发表时间：
2023-05-04
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Jensen, Grant J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dutka, Przemysaw;Metskas, Lauren Ann;Hurt, Robert C.;Salahshoor, Hossein;Wang, Ting-Yu;Malounda, Dina;Lu, George J.;Chou, Tsui-Fen;Shapiro, Mikhail G.;Jensen, Grant J.
Dutka等人利用生化数据和计算模型支持的cryo-ET揭示了水藻气囊的保守结构。由此产生的模型为气体囊泡及其组装的独特机械特性提供了见解。气体囊泡（GVs）是一种充满气体的蛋白质纳米结构，被几种细菌和古细菌用作漂浮装置，使它们能够获得最佳的光线和营养。gv独特的物理特性使其成为超声和MRI的遗传可编码造影剂。然而，目前对gv的结构和组装机制尚不清楚。在这里，我们使用低温电子断层扫描来揭示GV壳是如何由高度保守的GvpA亚基的螺旋细丝形成的。这种细丝在GV圆柱体中心改变极性，这个位置可以作为延伸中心。亚层析图平均显示由于GvpA聚合成β片而产生的壳的波纹图案。辅助蛋白GvpC在GvpA外壳周围形成螺旋笼，提供结构加固。总之，我们的研究结果有助于解释gv的显著力学性能及其采用不同直径和形状的能力。
Dutka et al. used cryo-ET supported by biochemical data and computational modeling to reveal the conserved structure of Anabaena flos-aquae gas vesicles. The resulting model gives insights into the distinctive mechanical properties of gas vesicles and their assembly. Gas vesicles (GVs) are gas-filled protein nanostructures employed by several species of bacteria and archaea as flotation devices to enable access to optimal light and nutrients. The unique physical properties of GVs have led to their use as genetically encodable contrast agents for ultrasound and MRI. Currently, however, the structure and assembly mechanism of GVs remain unknown. Here we employ cryoelectron tomography to reveal how the GV shell is formed by a helical filament of highly conserved GvpA subunits. This filament changes polarity at the center of the GV cylinder, a site that may act as an elongation center. Subtomogram averaging reveals a corrugated pattern of the shell arising from polymerization of GvpA into a β sheet. The accessory protein GvpC forms a helical cage around the GvpA shell, providing structural reinforcement. Together, our results help explain the remarkable mechanical properties of GVs and their ability to adopt different diameters and shapes.
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DOI：
10.1107/s0907444909052925
发表时间：
2010-02
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Adams PD;Afonine PV;Bunkóczi G;Chen VB;Davis IW;Echols N;Headd JJ;Hung LW;Kapral GJ;Grosse-Kunstleve RW;McCoy AJ;Moriarty NW;Oeffner R;Read RJ;Richardson DC;Richardson JS;Terwilliger TC;Zwart PH
通讯作者：
Zwart PH
影响因子：
3
作者：
He, Shaoda;Scheres, Sjors H. W.
通讯作者：
Scheres, Sjors H. W.
DOI：
10.1098/rstb.2001.1022
发表时间：
2002-02-28
影响因子：
6.3
作者：
Gosline, J;Lillie, M;Savage, K
通讯作者：
Savage, K
影响因子：
2.8
作者：
Beard, SJ;Handley, BA;Walsby, AE
通讯作者：
Walsby, AE
影响因子：
38.3
作者：
Bar-Zion, Avinoam;Nourmahnad, Atousa;Shapiro, Mikhail G.
通讯作者：
Shapiro, Mikhail G.