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- PDB-7mfm: Glutamate synthase, glutamate dehydrogenase counter-enzyme complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7mfm
タイトルGlutamate synthase, glutamate dehydrogenase counter-enzyme complex
要素
  • (Glutamate synthase (NADPH) ...グルタミン酸シンターゼ (NADPH)) x 2
  • Glutamate dehydrogenaseグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
キーワードCYTOSOLIC PROTEIN (細胞質基質) / Counter-enzyme complex / glutamate synthase / glutamate dehydrogenae
機能・相同性
機能・相同性情報


glutamate synthase activity / oxidoreductase activity, acting on the CH-NH2 group of donors, NAD or NADP as acceptor / glutamate biosynthetic process / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / amino acid metabolic process / 3 iron, 4 sulfur cluster binding / glutamine metabolic process / iron-sulfur cluster binding / nucleotide binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Glutamate synthase, NADH/NADPH, small subunit 1 / Glutamate synthase domain / Glutamate synthase, central-N / Glutamine amidotransferases class-II / Conserved region in glutamate synthase / Glutamate synthase central domain / Glutamate synthase, alpha subunit, C-terminal / GXGXG motif / Glutamate synthase, alpha subunit, C-terminal domain superfamily / Dihydroprymidine dehydrogenase domain II ...Glutamate synthase, NADH/NADPH, small subunit 1 / Glutamate synthase domain / Glutamate synthase, central-N / Glutamine amidotransferases class-II / Conserved region in glutamate synthase / Glutamate synthase central domain / Glutamate synthase, alpha subunit, C-terminal / GXGXG motif / Glutamate synthase, alpha subunit, C-terminal domain superfamily / Dihydroprymidine dehydrogenase domain II / Dihydroprymidine dehydrogenase domain II, 4Fe-4S cluster / Glutamine amidotransferase type 2 domain profile. / Glutamine amidotransferase type 2 domain / グルタミン酸デヒドロゲナーゼ / NAD(P) binding domain of glutamate dehydrogenase / Leu/Phe/Val dehydrogenases active site / Glu / Leu / Phe / Val dehydrogenases active site. / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain / Glu/Leu/Phe/Val dehydrogenase, dimerisation domain / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Alpha-helical ferredoxin / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Aminoacid dehydrogenase-like, N-terminal domain superfamily / FAD/NAD(P)-binding domain / Pyridine nucleotide-disulphide oxidoreductase / Nucleophile aminohydrolases, N-terminal / FAD/NAD(P)-binding domain superfamily / Aldolase-type TIM barrel / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
FE3-S4 CLUSTER / フラビンアデニンジヌクレオチド / フラビンモノヌクレオチド / 鉄・硫黄クラスター / グルタミン酸デヒドロゲナーゼ / Glutamate synthase (NADPH) small chain / Glutamate synthase (NADPH) large chain
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus subtilis (枯草菌)
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: 2.42 Å
データ登録者Jayaraman, V. / Lee, D.J. / Elad, N. / Fraser, J.S. / Tawfik, D.S.
資金援助 イスラエル, 米国, 2件
組織認可番号国
Israel Science Foundation2575/20 イスラエル
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM123159 米国
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2022
タイトル: A counter-enzyme complex regulates glutamate metabolism in Bacillus subtilis.
著者: Vijay Jayaraman / D John Lee / Nadav Elad / Shay Vimer / Michal Sharon / James S Fraser / Dan S Tawfik /
要旨: Multi-enzyme assemblies composed of metabolic enzymes catalyzing sequential reactions are being increasingly studied. Here, we report the discovery of a 1.6 megadalton multi-enzyme complex from ...Multi-enzyme assemblies composed of metabolic enzymes catalyzing sequential reactions are being increasingly studied. Here, we report the discovery of a 1.6 megadalton multi-enzyme complex from Bacillus subtilis composed of two enzymes catalyzing opposite ('counter-enzymes') rather than sequential reactions: glutamate synthase (GltAB) and glutamate dehydrogenase (GudB), which make and break glutamate, respectively. In vivo and in vitro studies show that the primary role of complex formation is to inhibit the activity of GudB. Using cryo-electron microscopy, we elucidated the structure of the complex and the molecular basis of inhibition of GudB by GltAB. The complex exhibits unusual oscillatory progress curves and is necessary for both planktonic growth, in glutamate-limiting conditions, and for biofilm growth, in glutamate-rich media. The regulation of a key metabolic enzyme by complexing with its counter enzyme may thus enable cell growth under fluctuating glutamate concentrations.
履歴
登録2021年4月10日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年1月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年2月16日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID

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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-23817
  • 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: Glutamate dehydrogenase
G: Glutamate synthase (NADPH) large chain
H: Glutamate synthase (NADPH) large chain
I: Glutamate synthase (NADPH) small chain
J: Glutamate synthase (NADPH) small chain
B: Glutamate dehydrogenase
C: Glutamate dehydrogenase
D: Glutamate dehydrogenase
E: Glutamate dehydrogenase
F: Glutamate dehydrogenase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)741,12020
ポリマ－736,63810
非ポリマー4,48210
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1chain "A"
d_2ens_1chain "F"
d_1ens_2chain "H"
d_2ens_2chain "G"
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d_2ens_3chain "J"
d_1ens_4chain "E"
d_2ens_4chain "B"
d_1ens_5chain "C"
d_2ens_5chain "D"

NCSドメイン領域:
Dom-IDComponent-IDEns-IDBeg label comp-IDEnd label comp-IDLabel asym-IDLabel seq-ID
d_11ens_1LEUILEA1 - 410
d_21ens_1LEUILET1 - 410
d_11ens_2CYSLYSE1 - 1483
d_12ens_2FMNFMNF
d_13ens_2F3SF3SG
d_21ens_2CYSLYSB1 - 1483
d_22ens_2FMNFMNC
d_23ens_2F3SF3SD
d_11ens_3LYSLEUH1 - 490
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d_22ens_3FADFADM
d_23ens_3SF4SF4N
d_24ens_3SF4SF4O
d_11ens_4LEUILES1 - 410
d_21ens_4LEUILEP1 - 410
d_11ens_5LEUILEQ1 - 410
d_21ens_5LEUILER1 - 410

NCSアンサンブル:
ID
ens_1
ens_2
ens_3
ens_4
ens_5

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要素

-
タンパク質 , 1種, 6分子 ABCDEF

#1: タンパク質
Glutamate dehydrogenase / グルタミン酸デヒドロゲナーゼ


分子量: 47100.715 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus subtilis (枯草菌)
遺伝子: gudB, B4122_2172, ETA10_11605, ETK61_12750, GII81_12565, SC09_Contig24orf00413
発現宿主: Bacillus subtilis (枯草菌) / 参照: UniProt: A0A0C3GZC9

-
Glutamate synthase (NADPH) ... , 2種, 4分子 GHIJ

#2: タンパク質 Glutamate synthase (NADPH) large chain


分子量: 169006.375 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus subtilis (枯草菌) / 遺伝子: B4417_0011 / 発現宿主: Bacillus subtilis (枯草菌) / 参照: UniProt: A0A164XVV7
#3: タンパク質 Glutamate synthase (NADPH) small chain


分子量: 58010.598 Da / 分子数: 2 / Mutation: D78G / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus subtilis (枯草菌) / 遺伝子: B4417_0010 / 発現宿主: Bacillus subtilis (枯草菌) / 参照: UniProt: A0A164XVU4

-
非ポリマー , 4種, 10分子

#4: 化合物 ChemComp-FMN / FLAVIN MONONUCLEOTIDE / RIBOFLAVIN MONOPHOSPHATE / FMN / フラビンモノヌクレオチド


分子量: 456.344 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C17H21N4O9P
#5: 化合物 ChemComp-F3S / FE3-S4 CLUSTER / 鉄・硫黄クラスター


分子量: 295.795 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe3S4
#6: 化合物 ChemComp-FAD / FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD / フラビンアデニンジヌクレオチド


分子量: 785.550 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H33N9O15P2 / コメント: FAD*YM
#7: 化合物
ChemComp-SF4 / IRON/SULFUR CLUSTER / 鉄・硫黄クラスター


分子量: 351.640 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe4S4

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: GudB6-GltA2-GltB2 / タイプ: COMPLEX / 詳細: GudB hexamer binding two GltAB heterodimers. / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.74 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
由来(組換発現)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
緩衝液pH: 7.9
試料濃度: 0.5 mg/ml / 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

-
電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
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
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 47.7 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.19.1_4122精密化
PHENIX1.19.1_4122精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
7UCSF Chimera1.15モデルフィッティングRigid-body alignment of monomers.
9ISOLDE1.1.0モデル精密化Backbone positioning
10PHENIX1.19.1-4122モデル精密化Real-space refine
11Coot0.9.3モデル精密化Model examination and refinement
4cisTEM1.0.0betaCTF補正CTFFIND4 as part of cisTEM suite
12cisTEM1.0.0beta初期オイラー角割当
13cisTEM1.0.0beta最終オイラー角割当
14cisTEM1.0.0beta分類
15cisTEM1.0.0beta３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1353359
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.42 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 718672 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
詳細: Real-space refinement involved iterative rounds of ISOLDE, Coot and PHENIX refinement. 1OFD and 6S6T were used as templates for homology modeling in SWISS-MODEL.
原子モデル構築
IDPDB-IDPDB chain-ID 3D fitting-IDPdb chain residue range
13K8Z

3k8z

C117-424
21OFD

1ofd

A1
36S6T

6s6t

G1
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 94.06 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00351240
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.523769260
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04267586
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00359004
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d3.90296966
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000706356107965
ens_2d_2HELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.0294635984673
ens_3d_2IELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000712195610245
ens_4d_2EELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000710024177079
ens_5d_2CELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000705817911776

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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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