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万見
- EMDB-26361: Structure of E. coli dGTPase bound to T7 bacteriophage protein Gp... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-26361
タイトルStructure of E. coli dGTPase bound to T7 bacteriophage protein Gp1.2 and dGTP
マップデータDeepEMhancer post-processed map
試料
  • 複合体: dGTPase hexamer bound to six copies of Gp1.2
    • 複合体: dGTP triphosphohydrolaseDGTPアーゼ
      • タンパク質・ペプチド: Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase
    • 複合体: Gene 1.2 protein
      • タンパク質・ペプチド: Inhibitor of dGTPase
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
キーワードdGTPase (DGTPアーゼ) / inhibitor (酵素阻害剤) / substrate / complex / HYDROLASE (加水分解酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


DGTPアーゼ / dGTPase activity / dGTP catabolic process / nucleobase-containing small molecule interconversion / cobalt ion binding / single-stranded DNA binding / manganese ion binding / DNA複製 / GTPase activity / magnesium ion binding / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
Inhibitor of dGTPase, bacteriophage T7-like / Bacteriophage T7-like, gene 1.2 / dNTP triphosphohydrolase, type 1 / Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase, central domain superfamily / dNTP triphosphohydrolase / HD domain profile. / HD domain / HD domain / Metal dependent phosphohydrolases with conserved 'HD' motif. / HD/PDEase domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Inhibitor of dGTPase / Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌) / Escherichia phage T7 (ファージ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Klemm BP / Dillard LB / Borgnia MJ / Schaaper RM
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZIAES102906 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZICES103326 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZIAES101905 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Mechanism by which T7 bacteriophage protein Gp1.2 inhibits dGTPase.
著者: Bradley P Klemm / Deepa Singh / Cassandra E Smith / Allen L Hsu / Lucas B Dillard / Juno M Krahn / Robert E London / Geoffrey A Mueller / Mario J Borgnia / Roel M Schaaper /
要旨: Levels of the cellular dNTPs, the direct precursors for DNA synthesis, are important for DNA replication fidelity, cell cycle control, and resistance against viruses. encodes a dGTPase (2'- ...Levels of the cellular dNTPs, the direct precursors for DNA synthesis, are important for DNA replication fidelity, cell cycle control, and resistance against viruses. encodes a dGTPase (2'-deoxyguanosine-5'-triphosphate [dGTP] triphosphohydrolase [dGTPase]; gene, Dgt) that establishes the normal dGTP level required for accurate DNA replication but also plays a role in protecting against bacteriophage T7 infection by limiting the dGTP required for viral DNA replication. T7 counteracts Dgt using an inhibitor, the gene product (Gp1.2). This interaction is a useful model system for studying the ongoing evolutionary virus/host "arms race." We determined the structure of Gp1.2 by NMR spectroscopy and solved high-resolution cryo-electron microscopy structures of the Dgt-Gp1.2 complex also including either dGTP substrate or GTP coinhibitor bound in the active site. These structures reveal the mechanism by which Gp1.2 inhibits Dgt and indicate that Gp1.2 preferentially binds the GTP-bound form of Dgt. Biochemical assays reveal that the two inhibitors use different modes of inhibition and bind to Dgt in combination to yield enhanced inhibition. We thus propose an in vivo inhibition model wherein the Dgt-Gp1.2 complex equilibrates with GTP to fully inactivate Dgt, limiting dGTP hydrolysis and preserving the dGTP pool for viral DNA replication.
履歴
登録2022年3月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年8月31日-
マップ公開2022年8月31日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_26361.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_26361.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 47.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈DeepEMhancer post-processed map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.932 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.199
最小 - 最大-0.03305063 - 1.8492329
平均 (標準偏差)0.005818418 (±0.054332744)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ232232232
Spacing232232232
セルA=B=C: 216.224 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_26361_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: RELION post-processed map

ファイルemd_26361_additional_1.map
注釈RELION post-processed map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: PHENIX auto-sharpened map

ファイルemd_26361_additional_2.map
注釈PHENIX auto-sharpened map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Full map from RELION refinement

ファイルemd_26361_additional_3.map
注釈Full map from RELION refinement
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half-map 2

ファイルemd_26361_half_map_1.map
注釈Half-map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half-map 1

ファイルemd_26361_half_map_2.map
注釈Half-map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : dGTPase hexamer bound to six copies of Gp1.2

全体名称: dGTPase hexamer bound to six copies of Gp1.2
要素
  • 複合体: dGTPase hexamer bound to six copies of Gp1.2
    • 複合体: dGTP triphosphohydrolaseDGTPアーゼ
      • タンパク質・ペプチド: Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase
    • 複合体: Gene 1.2 protein
      • タンパク質・ペプチド: Inhibitor of dGTPase
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: dGTPase hexamer bound to six copies of Gp1.2

超分子名称: dGTPase hexamer bound to six copies of Gp1.2 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)

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超分子 #2: dGTP triphosphohydrolase

超分子名称: dGTP triphosphohydrolase / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)

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超分子 #3: Gene 1.2 protein

超分子名称: Gene 1.2 protein / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Escherichia phage T7 (ファージ)

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分子 #1: Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase

分子名称: Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DGTPアーゼ
由来(天然)生物種: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株: K12
分子量理論値: 59.470863 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MAQIDFRKKI NWHRRYRSPQ GVKTEHEILR IFESDRGRII NSPAIRRLQQ KTQVFPLERN AAVRTRLTHS MEVQQVGRYI AKEILSRLK ELKLLEAYGL DELTGPFESI VEMSCLMHDI GNPPFGHFGE AAINDWFRQR LHPEDAESQP LTDDRCSVAA L RLRDGEEP ...文字列:
MAQIDFRKKI NWHRRYRSPQ GVKTEHEILR IFESDRGRII NSPAIRRLQQ KTQVFPLERN AAVRTRLTHS MEVQQVGRYI AKEILSRLK ELKLLEAYGL DELTGPFESI VEMSCLMHDI GNPPFGHFGE AAINDWFRQR LHPEDAESQP LTDDRCSVAA L RLRDGEEP LNELRRKIRQ DLCHFEGNAQ GIRLVHTLMR MNLTWAQVGG ILKYTRPAWW RGETPETHHY LMKKPGYYLS EE AYIARLR KELNLALYSR FPLTWIMEAA DDISYCVADL EDAVEKRIFT VEQLYHHLHE AWGQHEKGSL FSLVVENAWE KSR SNSLSR STEDQFFMYL RVNTLNKLVP YAAQRFIDNL PAIFAGTFNH ALLEDASECS DLLKLYKNVA VKHVFSHPDV ERLE LQGYR VISGLLEIYR PLLSLSLSDF TELVEKERVK RFPIESRLFH KLSTRHRLAY VEAVSKLPSD SPEFPLWEYY YRCRL LQDY ISGMTDLYAW DEYRRLMAVE Q

UniProtKB: Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase

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分子 #2: Inhibitor of dGTPase

分子名称: Inhibitor of dGTPase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: The additional N-terminal sequence is retained after cleavage of the expression tag with TEV protease.
コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia phage T7 (ファージ)
分子量理論値: 10.595868 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
GSFTMGRLYS GNLAAFKAAT NKLFQLDLAV IYDDWYDAYT RKDCIRLRIE DRSGNLIDTS TFYHHDEDVL FNMCTDWLNH MYDQLKDWK

UniProtKB: Inhibitor of dGTPase

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #4: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: DGT
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-DGT:
2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / dGTP / デオキシグアノシン三リン酸

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
25.0 mMtris(hydroxymethyl)aminomethaneTrisトリスヒドロキシメチルアミノメタン
75.0 mMNa3C6H5O7Sodium citrate
10.0 mMMgCl2Magnesium chloride
1.0 mM2-mercaptoethanol2-メルカプトエタノールbeta-mercaptoethanol2-メルカプトエタノール
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 290 K / 装置: LEICA EM GP
詳細Frozen stocks were thawed and mixed to a final concentration of 1.25:1 Gp1.2 to dGTPase (monomer) along with 1 mM dGTP

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 45000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1206 / 平均露光時間: 8.4 sec. / 平均電子線量: 54.0 e/Å2
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 496081 / 詳細: Laplacian-of-Gaussian auto-picking
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: Initial model from the dGTPase-Gp1.2-GTP dataset
詳細: Low-pass filtered to ~60 angstroms
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 3次元分類クラス数: 200 / 平均メンバー数/クラス: 617 / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 再構成使用したクラス数: 100
想定した対称性 - 点群: D3 (2回x3回 2面回転対称)
アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 113934
詳細1037 micrographs used after eliminating micrographs with a CTF fit > 4.5 angstroms.
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細The dGTPase-Gp1.2 cryo-EM model was fit into the EM map, then the dGTP built in using Coot.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-7u66:
Structure of E. coli dGTPase bound to T7 bacteriophage protein Gp1.2 and dGTP

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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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