Structural cycle of the Thermus thermophilus PilF ATPase: the powering of type IVa pilus assembly.
Structural cycle of the Thermus thermophilus PilF ATPase: the powering of type IVa pilus assembly.
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DOI：
10.1038/s41598-018-32218-3
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发表时间：
2018-09-19
影响因子：
4.6
通讯作者：
Derrick JP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Collins R;Karuppiah V;Siebert CA;Dajani R;Thistlethwaite A;Derrick JP
IV型毛负责多种功能，包括抽搐运动和细胞粘附。毛纤维的组装是由细胞质atp酶驱动的：它与生物发生蛋白的内膜复合物相互作用，后者反过来结合新生毛蛋白亚基并介导纤维组装。本文报道了嗜热热菌PilF TFP组装atp酶的结构特征。PilF的重组c端片段的晶体结构显示了结合的、未水解的ATP，尽管全长复合物具有酶活性。利用单粒子冷冻电镜对全长载脂蛋白PilF及其与AMPPNP复合物进行了三维重建。该结构形成沙漏状，其中一半是atp酶结构域，另一半是N1结构域，我们认为它们与其他菌毛生物发生成分相互作用。生成了两种形式的分子模型：AMPPNP的结合导致N1结构域向上移动到~8 Å的atp酶结构域。我们提倡一种模型，其中ATP水解与N1结构域的位移有关，这与将毛蛋白亚基提升到内膜外有关，并提供形成毛纤维所需的活化能。
Type IV pili are responsible for a diverse range of functions, including twitching motility and cell adhesion. Assembly of the pilus fiber is driven by a cytoplasmic ATPase: it interacts with an inner membrane complex of biogenesis proteins which, in turn, bind to nascent pilin subunits and mediate fiber assembly. Here we report the structural characterization of the PilF TFP assembly ATPase from Thermus thermophilus. The crystal structure of a recombinant C-terminal fragment of PilF revealed bound, unhydrolysed ATP, although the full length complex was enzymatically active. 3D reconstructions were carried out by single particle cryoelectron microscopy for full length apoprotein PilF and in complex with AMPPNP. The structure forms an hourglass-like shape, with the ATPase domains in one half and the N1 domains in the second half which, we propose, interact with the other pilus biogenesis components. Molecular models for both forms were generated: binding of AMPPNP causes an upward shift of the N1 domains towards the ATPase domains of ~8 Å. We advocate a model in which ATP hydrolysis is linked to displacement of the N1 domains which is associated with lifting pilin subunits out of the inner membrane, and provide the activation energy needed to form the pilus fiber.
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影响因子：
48
作者：
Kucukelbir, Alp;Sigworth, Fred J.;Tagare, Hemant D.
通讯作者：
Tagare, Hemant D.
DOI：
10.1126/science.aad2001
发表时间：
2016-03-11
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Chang YW;Rettberg LA;Treuner-Lange A;Iwasa J;Søgaard-Andersen L;Jensen GJ
通讯作者：
Jensen GJ
电子计数和束诱导运动校正可实现近原子分辨率的单粒子冷冻电镜。
影响因子：
48
作者：
Li, Xueming;Mooney, Paul;Zheng, Shawn;Booth, Christopher R.;Braunfeld, Michael B.;Gubbens, Sander;Agard, David A.;Cheng, Yifan
通讯作者：
Cheng, Yifan
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
DOI：
10.1038/nrmicro2762
发表时间：
2012-04-02
期刊：
Nature reviews. Microbiology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--