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Structure paper

タイトルStructural insights into the biotechnologically relevant reversible NADPH-oxidizing NiFe-hydrogenase from P.furiosus.
ジャーナル・号・ページStructure, Year 2025
掲載日2025年6月20日
著者Xiansha Xiao / Gerrit J Schut / Xiang Feng / Patrick M McTernan / Dominik K Haja / William N Lanzilotta / Michael W W Adams / Huilin Li /
PubMed 要旨The cytoplasmic hydrogenase I (SHI) from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus furiosus belongs to the group III hydrogenase family. SHI oxidizes NADPH rather than NADH to reduce protons and ...The cytoplasmic hydrogenase I (SHI) from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus furiosus belongs to the group III hydrogenase family. SHI oxidizes NADPH rather than NADH to reduce protons and evolve hydrogen gas, and because of this property, coupled with its high thermal stability, the enzyme holds great potential for economical hydrogen production. Despite decades of efforts, the SHI structure has remained unknown. Here, we report the cryoelectron microscopic (cryo-EM) structures of the heterotetrameric SHI holoenzyme (αδβγ). SHI is a symmetric dimer of two individually functional heterotetramers. SHI-αδ resembles the standard [NiFe] hydrogenase, and SHI-βγ function as the NADPH oxidoreductase. SHI-β contains three [4Fe-4S] clusters that relay electrons from NADPH in SHI-γ to the catalytic [NiFe] cluster in SHI-αδ for H production. These structures will guide the adaptation of this unique enzyme for biotechnological applications.
リンクStructure / PubMed:40570843
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度2.6 - 3.53 Å
構造データ

49340

9nez

EMDB-49340: Cryo-EM map of the Pyrococcus furiosus SHI complex
PDB-9nez: Structure of the Pyrococcus furiosus SHI complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.47 Å

49341

9nf0

EMDB-49341: Cryo-EM composite map of the NADPH-bound Pyrococcus furiosus SHI complex
PDB-9nf0: Structure of the NADPH-bound Pyrococcus furiosus SHI complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.06 Å

EMDB-49342: Cryo-EM consensus map of the NADPH-bound Pyrococcus furiosus SHI complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.06 Å

EMDB-49343: Cryo-EM focus map of the NADPH-bound Pyrococcus furiosus SHI complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.53 Å

PDB-9e15:
Alpha-Delta heterodimeric form of soluble hydrogenase I from Pyrococcus furiosus. Data processed and model refined in P1
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 2.6 Å

PDB-9e1j:
Alpha-Delta heterodimeric form of soluble hydrogenase I from Pyrococcus furiosus. Data processed and model refined in P21221
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 2.6 Å

化合物

ChemComp-SF4:
IRON/SULFUR CLUSTER

ChemComp-FCO:
CARBONMONOXIDE-(DICYANO) IRON

ChemComp-NI:
NICKEL (II) ION

ChemComp-PO4:
PHOSPHATE ION / ホスファ-ト

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-CL:
Unknown entry / クロリド

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

ChemComp-FAD:
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD / FAD*YM

ChemComp-NFU:
formyl[bis(hydrocyanato-1kappaC)]ironnickel(Fe-Ni)

ChemComp-NAP:
NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE

由来
  • pyrococcus furiosus (古細菌)
キーワードLYASE / Ni-Fe hydrogenase / ELECTRON TRANSPORT / hydrogen production / [NiFe] hydrogenase / cryo-EM structure

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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://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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