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- EMDB-29534: Cryo-EM structure of Stanieria sp. CphA2 in complex with ADPCP an... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-29534
タイトルCryo-EM structure of Stanieria sp. CphA2 in complex with ADPCP and 4x(beta-Asp-Arg)
マップデータLocally filtered map of Stanieria sp. CphA2 with ADPCP and 4x(Asp-Arg)
試料
  • 複合体: Stanieria sp. CphA2 in complex with ADPCP and 4x(beta-Asp-Arg)
    • タンパク質・ペプチド: RimK domain-containing protein ATP-grasp
  • タンパク質・ペプチド: 4x(beta-Asp-Arg)
  • リガンド: 1-[(4-aminopyrimidin-5-yl)amino]-2,5-anhydro-1-deoxy-6-O-[(S)-hydroxy{[(R)-hydroxy(phosphonomethyl)phosphoryl]oxy}phosphoryl]-D-allitol
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER
キーワードcyanophycin / CphA2 / ligase (リガーゼ) / ATP-grasp
機能・相同性Carbamoyl-phosphate synthetase large subunit-like, ATP-binding domain / Carbamoyl-phosphate synthase L chain, ATP binding domain / ATP-grasp fold, subdomain 1 / ATP-grasp fold / ATP-grasp fold profile. / catalytic activity / ATP binding / metal ion binding / RimK domain-containing protein ATP-grasp
機能・相同性情報
生物種Stanieria sp. (バクテリア) / Stanieria sp. NIES-3757 / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Markus LM / Sharon I / Strauss M / Schmeing TM
資金援助 カナダ, 1件
OrganizationGrant number国
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)178084 カナダ
引用ジャーナル: Protein Sci / 年: 2023
タイトル: Structure and function of a hexameric cyanophycin synthetase 2.
著者: Linda M D Markus / Itai Sharon / Kim Munro / Marcel Grogg / Donald Hilvert / Mike Strauss / T Martin Schmeing /
要旨: Cyanophycin is a natural polymer composed of a poly-aspartate backbone with arginine attached to each of the aspartate sidechains. Produced by a wide range of bacteria, which mainly use it as a store ...Cyanophycin is a natural polymer composed of a poly-aspartate backbone with arginine attached to each of the aspartate sidechains. Produced by a wide range of bacteria, which mainly use it as a store of fixed nitrogen, it has many promising industrial applications. Cyanophycin can be synthesized from the amino acids Asp and Arg by the widespread cyanophycin synthetase 1 (CphA1), or from the dipeptide β-Asp-Arg by the cyanobacterial enzyme cyanophycin synthetase 2 (CphA2). CphA2 enzymes display a range of oligomeric states, from dimers to dodecamers. Recently, the crystal structure of a CphA2 dimer was solved but could not be obtained in complex with substrate. Here, we report cryo-EM structures of the hexameric CphA2 from Stanieria sp. at ~2.8 Å resolution, both with and without ATP analog and cyanophycin. The structures show a two-fold symmetrical, trimer-of-dimers hexameric architecture, and substrate-binding interactions that are similar to those of CphA1. Mutagenesis experiments demonstrate the importance of several conserved substrate-binding residues. We also find that a Q416A/R528G double mutation prevents hexamer formation and use this double mutant to show that hexamerization augments the rate of cyanophycin synthesis. Together, these results increase our mechanistic understanding of how an interesting green polymer is biosynthesized.
履歴
登録2023年1月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月14日-
マップ公開2023年6月14日-
更新2023年11月8日-
現状2023年11月8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_29534.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_29534.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Locally filtered map of Stanieria sp. CphA2 with ADPCP and 4x(Asp-Arg)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.675 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.165
最小 - 最大-1.6914203 - 2.2917101
平均 (標準偏差)0.0020274038 (±0.03882842)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 345.6 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_29534_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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ハーフマップ: Half map A of Stanieria sp. CphA2 with ADPCP and 4x(Asp-Arg)

ファイルemd_29534_half_map_1.map
注釈Half map A of Stanieria sp. CphA2 with ADPCP and 4x(Asp-Arg)
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 B of Stanieria sp. CphA2 with ADPCP and 4x(Asp-Arg)

ファイルemd_29534_half_map_2.map
注釈Half map B of Stanieria sp. CphA2 with ADPCP and 4x(Asp-Arg)
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 : Stanieria sp. CphA2 in complex with ADPCP and 4x(beta-Asp-Arg)

全体名称: Stanieria sp. CphA2 in complex with ADPCP and 4x(beta-Asp-Arg)
要素
  • 複合体: Stanieria sp. CphA2 in complex with ADPCP and 4x(beta-Asp-Arg)
    • タンパク質・ペプチド: RimK domain-containing protein ATP-grasp
  • タンパク質・ペプチド: 4x(beta-Asp-Arg)
  • リガンド: 1-[(4-aminopyrimidin-5-yl)amino]-2,5-anhydro-1-deoxy-6-O-[(S)-hydroxy{[(R)-hydroxy(phosphonomethyl)phosphoryl]oxy}phosphoryl]-D-allitol
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER

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超分子 #1: Stanieria sp. CphA2 in complex with ADPCP and 4x(beta-Asp-Arg)

超分子名称: Stanieria sp. CphA2 in complex with ADPCP and 4x(beta-Asp-Arg)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Stanieria sp. (バクテリア)

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分子 #1: RimK domain-containing protein ATP-grasp

分子名称: RimK domain-containing protein ATP-grasp / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Stanieria sp. NIES-3757
分子量理論値: 72.886516 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MLTKQAVEPV RINARTTDVF DIFNVKQYVG ANPYLNQAAL VFDFAFTESY QPLPIENYLA VVGDRYPRLK EIEYQSYAEL FASTVAEVN KLEMDLHLKG WNVKPIEEIN RIAIESLHHR TTKEVVYCVW DWFEFITQGE EFDLSKQIAI LQQLFRNSVY G GPTVYALL ...文字列:
MLTKQAVEPV RINARTTDVF DIFNVKQYVG ANPYLNQAAL VFDFAFTESY QPLPIENYLA VVGDRYPRLK EIEYQSYAEL FASTVAEVN KLEMDLHLKG WNVKPIEEIN RIAIESLHHR TTKEVVYCVW DWFEFITQGE EFDLSKQIAI LQQLFRNSVY G GPTVYALL RTANEKHIPA FYLWDEGLMQ YGYGKQQVRG IATTFDVDSH IDSDFTTQKD DCKKFLQELG FPVPQGDVVF SL AEAKEVA AEIGYPVAVK PVAGHKGIGV TADVQDEIEL EAAYDRAVAG IPLEEKICII VENSIAGHDY RLLCVNGRFV AAT ERKPAY VVGDGYSTIA ELIEKENFSP NRSDTPTSPM GKIRTDEAMH LYLEEQGLDL DSVIDRDRTI YLRKVANLSS GGFS IDATN RVHPDNIILA QDIAQHFRLT CLGIDIITND IGRSWKETSF GIIEINAAPG VYMHLKPAIG EPVDVTARIL ETFFE TEKN ARIPIITFNR VSIRQLQKLS DRILMSHPDW TIGAVCREGI LINRSEKILN RHYNTNVLNL LRNPKLDLLI AEYDED ALE AEGMFYHGSN LVVLEDPSEI EMILTRDVFS DSTVIIKQGR EITIKRKGLL EQYELEAEEL IEQVYLKEIG TISENLY FQ

UniProtKB: RimK domain-containing protein ATP-grasp

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分子 #2: 4x(beta-Asp-Arg)

分子名称: 4x(beta-Asp-Arg) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 1.103106 KDa
配列文字列:
(7ID)(7ID)(7ID)(7ID)

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分子 #3: 1-[(4-aminopyrimidin-5-yl)amino]-2,5-anhydro-1-deoxy-6-O-[(S)-hyd...

分子名称: 1-[(4-aminopyrimidin-5-yl)amino]-2,5-anhydro-1-deoxy-6-O-[(S)-hydroxy{[(R)-hydroxy(phosphonomethyl)phosphoryl]oxy}phosphoryl]-D-allitol
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: YHZ
分子量理論値: 494.225 Da
Chemical component information

ChemComp-YHZ:
1-[(4-aminopyrimidin-5-yl)amino]-2,5-anhydro-1-deoxy-6-O-[(S)-hydroxy{[(R)-hydroxy(phosphonomethyl)phosphoryl]oxy}phosphoryl]-D-allitol

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: ACP
分子量理論値: 505.208 Da
Chemical component information

ChemComp-ACP:
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENYLATE ESTER / β,γ-メチレンATP / AMP-PCP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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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: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: -0.0025 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: -0.001 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 80.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 549663
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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