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- EMDB-30007: Cryo-EM structure of phosphoketolase from Bifidobacterium longum -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-30007
タイトルCryo-EM structure of phosphoketolase from Bifidobacterium longum
マップデータ
試料
  • 複合体: Phosphoketolase with thiamine-diphophate
    • タンパク質・ペプチド: Phosphoketolaseホスホケトラーゼ
  • リガンド: THIAMINE DIPHOSPHATEチアミンピロリン酸
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム
  • リガンド: water水
機能・相同性
機能・相同性情報


フルクトース-6-リン酸ホスホケトラーゼ / fructose-6-phosphate phosphoketolase activity / carbohydrate metabolic process
類似検索 - 分子機能
Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase / Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase, C-terminal / Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase, N-terminal / Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase, thiamine diphosphate binding site / Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase, conserved site / D-xylulose 5-phosphate/D-fructose 6-phosphate phosphoketolase / XFP C-terminal domain / XFP N-terminal domain / Phosphoketolase signature 1. / Phosphoketolase signature 2. ...Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase / Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase, C-terminal / Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase, N-terminal / Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase, thiamine diphosphate binding site / Xylulose 5-phosphate/Fructose 6-phosphate phosphoketolase, conserved site / D-xylulose 5-phosphate/D-fructose 6-phosphate phosphoketolase / XFP C-terminal domain / XFP N-terminal domain / Phosphoketolase signature 1. / Phosphoketolase signature 2. / Transketolase C-terminal/Pyruvate-ferredoxin oxidoreductase domain II / Thiamin diphosphate-binding fold
類似検索 - ドメイン・相同性
ホスホケトラーゼ
類似検索 - 構成要素
生物種Bifidobacterium longum subsp. longum F8 (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.1 Å
データ登録者Nakata K / Miyazaki N / Yamaguchi H / Hirose M / Miyano H / Mizukoshi T / Kashiwagi T / Iwasaki K
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED) 日本
引用ジャーナル: J Struct Biol / 年: 2022
タイトル: High-resolution structure of phosphoketolase from Bifidobacterium longum determined by cryo-EM single-particle analysis.
著者: Kunio Nakata / Naoyuki Miyazaki / Hiroki Yamaguchi / Mika Hirose / Tatsuki Kashiwagi / Nidamarthi H V Kutumbarao / Osamu Miyashita / Florence Tama / Hiroshi Miyano / Toshimi Mizukoshi / Kenji Iwasaki /
要旨: In bifidobacteria, phosphoketolase (PKT) plays a key role in the central hexose fermentation pathway called "bifid shunt." The three-dimensional structure of PKT from Bifidobacterium longum with co- ...In bifidobacteria, phosphoketolase (PKT) plays a key role in the central hexose fermentation pathway called "bifid shunt." The three-dimensional structure of PKT from Bifidobacterium longum with co-enzyme thiamine diphosphate (ThDpp) was determined at 2.1 Å resolution by cryo-EM single-particle analysis using 196,147 particles to build up the structural model of a PKT octamer related by D symmetry. Although the cryo-EM structure of PKT was almost identical to the X-ray crystal structure previously determined at 2.2 Å resolution, several interesting structural features were observed in the cryo-EM structure. Because this structure was solved at relatively high resolution, it was observed that several amino acid residues adopt multiple conformations. Among them, Q546-D547-H548-N549 (the QN-loop) demonstrate the largest structural change, which seems to be related to the enzymatic function of PKT. The QN-loop is at the entrance to the substrate binding pocket. The minor conformer of the QN-loop is similar to the conformation of the QN-loop in the crystal structure. The major conformer is located further from ThDpp than the minor conformer. Interestingly, the major conformer in the cryo-EM structure of PKT resembles the corresponding loop structure of substrate-bound Escherichia coli transketolase. That is, the minor and major conformers may correspond to "closed" and "open" states for substrate access, respectively. Moreover, because of the high-resolution analysis, many water molecules were observed in the cryo-EM structure of PKT. Structural features of the water molecules in the cryo-EM structure are discussed and compared with water molecules observed in the crystal structure.
履歴
登録2020年2月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年2月17日-
マップ公開2021年2月17日-
更新2022年10月12日-
現状2022年10月12日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.05
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.05
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6lxv
  • 表面レベル: 0.05
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-6lxv
  • Jmol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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_30007.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_30007.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.87 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.05 / ムービー #1: 0.05
最小 - 最大-0.20026584 - 0.54527557
平均 (標準偏差)0.00035448186 (±0.012134807)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 313.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.870.870.87
M x/y/z360360360
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z313.200313.200313.200
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ256256256
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS360360360
D min/max/mean-0.2000.5450.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Phosphoketolase with thiamine-diphophate

全体名称: Phosphoketolase with thiamine-diphophate
要素
  • 複合体: Phosphoketolase with thiamine-diphophate
    • タンパク質・ペプチド: Phosphoketolaseホスホケトラーゼ
  • リガンド: THIAMINE DIPHOSPHATEチアミンピロリン酸
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム
  • リガンド: water水

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超分子 #1: Phosphoketolase with thiamine-diphophate

超分子名称: Phosphoketolase with thiamine-diphophate / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Bifidobacterium longum subsp. longum F8 (バクテリア)
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 組換プラスミド: pET24

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分子 #1: Phosphoketolase

分子名称: Phosphoketolase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
EC番号: フルクトース-6-リン酸ホスホケトラーゼ
由来(天然)生物種: Bifidobacterium longum subsp. longum F8 (バクテリア)
分子量理論値: 93.450016 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MTSPVIGTPW KKLNAPVSEE ALEGVDKYWR VANYLSIGQI YLRSNPLMKE PFTREDVKHR LVGHWGTTPG LNFLIGHINR FIADHGQNT VIIMGPGHGG PAGTSQSYLD GTYTETFPKI TKDEAGLQKF FRQFSYPGGI PSHFAPETPG SIHEGGELGY A LSHAYGAI ...文字列:
MTSPVIGTPW KKLNAPVSEE ALEGVDKYWR VANYLSIGQI YLRSNPLMKE PFTREDVKHR LVGHWGTTPG LNFLIGHINR FIADHGQNT VIIMGPGHGG PAGTSQSYLD GTYTETFPKI TKDEAGLQKF FRQFSYPGGI PSHFAPETPG SIHEGGELGY A LSHAYGAI MDNPSLFVPA IVGDGEAETG PLATGWQSNK LVNPRTDGIV LPILHLNGYK IANPTILSRI SDEELHEFFH GM GYEPYEF VAGFDDEDHM SIHRRFAELW ETIWDEICDI KATAQTDNVH RPFYPMLIFR TPKGWTCPKY IDGKKTEGSW RSH QVPLAS ARDTEAHFEV LKNWLESYKP EELFDANGAV KDDVLAFMPK GELRIGANPN ANGGVIRNDL KLPNLEDYEV KEVA EYGHG WGQLEATRTL GAYTRDIIKN NPRDFRIFGP DETASNRLQA SYEVTNKQWD AGYISDEVDE HMHVSGQVVE QLSEH QMEG FLEAYLLTGR HGIWSSYESF VHVIDSMLNQ HAKWLEATVR EIPWRKPIAS MNLLVSSHVW RQDHNGFSHQ DPGVTS VLL NKCFHNDHVI GIYFATDANM LLAIAEKCYK STNKINAIIA GKQPAATWLT LDEARAELEK GAAAWDWAST AKNNDEA EV VLAAAGDVPT QEIMAASDKL KELGVKFKVV NVADLLSLQS AKENDEALTD EEFADIFTAD KPVLFAYHSY AHDVRGLI Y DRPNHDNFNV HGYEEEGSTT TPYDMVRVNR IDRYELTAEA LRMIDADKYA DKIDELEKFR DEAFQFAVDN GYDHPDYTD WVYSGVNTDK KGAVTATAAT AGDNEHHHHH H

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分子 #2: THIAMINE DIPHOSPHATE

分子名称: THIAMINE DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 8 / 式: TPP
分子量理論値: 425.314 Da
Chemical component information

ChemComp-TPP:
THIAMINE DIPHOSPHATE / 3-[(4-アミノ-2-メチル-5-ピリミジニル)メチル]-4-メチル-5-[2-(ホスホノオキシホスフィナトオキシ)(以下略) / チアミンピロリン酸

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分子 #3: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2967 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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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

濃度10 mg/mL
緩衝液pH: 9
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: MOLYBDENUM / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.75 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 75000
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: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 実像数: 2897 / 平均露光時間: 45.0 sec. / 平均電子線量: 50.0 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

粒子像選択選択した数: 426149
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf (ver. 1.06)
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 3次元分類クラス数: 4 / 平均メンバー数/クラス: 50000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: D4 (2回x4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: 2.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 194517
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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