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Structure paper

タイトルCryo-EM structure of the fatty acid reductase LuxC-LuxE complex provides insights into bacterial bioluminescence.
ジャーナル・号・ページJ Biol Chem, Vol. 298, Issue 6, Page 102006, Year 2022
掲載日2022年4月30日
著者Qingwei Tian / Jingting Wu / Haifeng Xu / Zhangli Hu / Yangao Huo / Liyan Wang /
PubMed 要旨The discovery of reduced flavin mononucleotide and fatty aldehydes as essential factors of light emission facilitated study of bacterial luminescence. Although the molecular mechanisms underlying ...The discovery of reduced flavin mononucleotide and fatty aldehydes as essential factors of light emission facilitated study of bacterial luminescence. Although the molecular mechanisms underlying bacterial luminescence have been studied for more than 60 years, the structure of the bacterial fatty acid reductase complex remains unclear. Here, we report the cryo-EM structure of the Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE to a resolution of 2.79 Å. We show that the active site Lys238/Arg355 pair of LuxE is >30 Å from the active site Cys296 of LuxC, implying that catalysis relies on a large conformational change. Furthermore, mutagenesis and biochemical experiments support that the L-shaped cleft inside LuxC plays an important role in substrate binding and reaction. We obtained a series of mutants with significantly improved activity as measured by in vitro bioluminescence assays and demonstrated that the double mutant W111A/F483K displayed the highest activity (370% of the WT). Our results indicated that the activity of LuxC significantly affects the bacterial bioluminescence reaction. Finally, we expressed this mutated lux operon in Escherichia coli but observed that the in vivo concentrations of ATP and NADPH limited the enzyme activity; thus, we conclude that the luminous intensity mainly depends on the level of metabolic energy.
リンクJ Biol Chem / PubMed:35504354 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.79 Å
構造データ

33113

7xc6

EMDB-33113, PDB-7xc6:
Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.79 Å

由来
  • photobacterium phosphoreum (バクテリア)
キーワードLUMINESCENT PROTEIN / fatty acid reductase / acyl-protein synthetase / acyl-CoA reductase / bacterial bioluminescenc

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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://pdbjlvh1.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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

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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