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タイトルLight-sensitive phosphorylation regulates retinal IMPDH1 activity and filament assembly.
ジャーナル・号・ページJ Cell Biol, Vol. 223, Issue 4, Year 2024
掲載日2024年4月1日
著者S John Calise / Audrey G O'Neill / Anika L Burrell / Miles S Dickinson / Josephine Molfino / Charlie Clarke / Joel Quispe / David Sokolov / Rubén M Buey / Justin M Kollman /
PubMed 要旨Inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) is the rate-limiting enzyme in guanosine triphosphate (GTP) synthesis and assembles into filaments in cells, which desensitizes the enzyme to feedback ...Inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) is the rate-limiting enzyme in guanosine triphosphate (GTP) synthesis and assembles into filaments in cells, which desensitizes the enzyme to feedback inhibition and boosts nucleotide production. The vertebrate retina expresses two splice variants IMPDH1(546) and IMPDH1(595). In bovine retinas, residue S477 is preferentially phosphorylated in the dark, but the effects on IMPDH1 activity and regulation are unclear. Here, we generated phosphomimetic mutants to investigate structural and functional consequences of S477 phosphorylation. The S477D mutation resensitized both variants to GTP inhibition but only blocked assembly of IMPDH1(595) filaments. Cryo-EM structures of both variants showed that S477D specifically blocks assembly of a high-activity assembly interface, still allowing assembly of low-activity IMPDH1(546) filaments. Finally, we discovered that S477D exerts a dominant-negative effect in cells, preventing endogenous IMPDH filament assembly. By modulating the structure and higher-order assembly of IMPDH, S477 phosphorylation acts as a mechanism for downregulating retinal GTP synthesis in the dark when nucleotide turnover is decreased.
リンクJ Cell Biol / PubMed:38323936 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.1 - 3.3 Å
構造データ

41986

8u7m

EMDB-41986, PDB-8u7m:
Human retinal variant phosphomimetic IMPDH1(595)-S477D free octamer bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

41989

8u7q

EMDB-41989, PDB-8u7q:
Human retinal variant phosphomimetic IMPDH1(546)-S477D filament bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+, octamer-centered
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

42012

8u7v

EMDB-42012, PDB-8u7v:
Human retinal variant phosphomimetic IMPDH1(546)-S477D filament bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+, interface-centered
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

42026

8u8o

EMDB-42026, PDB-8u8o:
Human retinal variant phosphomimetic IMPDH1(546)-S477D filament bound by ATP, IMP, and NAD+, octamer-centered
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.4 Å

42029

8u8y

EMDB-42029, PDB-8u8y:
Human retinal variant phosphomimetic IMPDH1(546)-S477D filament bound by ATP, IMP, and NAD+, interface-centered
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.1 Å

化合物

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM / グアノシン三リン酸

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン三リン酸

ChemComp-IMP:
INOSINIC ACID / IMP / イノシン酸

ChemComp-NAD:
NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / NAD*YM / ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードOXIDOREDUCTASE (酸化還元酵素) / dehydrogenase (脱水素酵素) / nucleotide synthesis / cytosol (細胞質基質) / phosphomimetic / filament

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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