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タイトルThe allosteric control mechanism of bacterial glycogen biosynthesis disclosed by cryoEM.
ジャーナル・号・ページCurr Res Struct Biol, Vol. 2, Page 89-8103, Year 2020
掲載日2020年5月1日
著者Javier O Cifuente / Natalia Comino / Cecilia D'Angelo / Alberto Marina / David Gil-Carton / David Albesa-Jové / Marcelo E Guerin /
PubMed 要旨Glycogen and starch are the major carbon and energy reserve polysaccharides in nature, providing living organisms with a survival advantage. The evolution of the enzymatic machinery responsible for ...Glycogen and starch are the major carbon and energy reserve polysaccharides in nature, providing living organisms with a survival advantage. The evolution of the enzymatic machinery responsible for the biosynthesis and degradation of such polysaccharides, led the development of mechanisms to control the assembly and disassembly rate, to store and recover glucose according to cell energy demands. The tetrameric enzyme ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase) catalyzes and regulates the initial step in the biosynthesis of both α-polyglucans. AGPase displays cooperativity and allosteric regulation by sensing metabolites from the cell energy flux. The understanding of the allosteric signal transduction mechanisms in AGPase arises as a long-standing challenge. In this work, we disclose the cryoEM structures of the paradigmatic homotetrameric AGPase from (AGPase), in complex with either positive or negative physiological allosteric regulators, fructose-1,6-bisphosphate (FBP) and AMP respectively, both at 3.0 Å resolution. Strikingly, the structures reveal that FBP binds deeply into the allosteric cleft and overlaps the AMP site. As a consequence, FBP promotes a concerted conformational switch of a regulatory loop, RL2, from a "locked" to a "free" state, modulating ATP binding and activating the enzyme. This notion is strongly supported by our complementary biophysical and bioinformatics evidence, and a careful analysis of vast enzyme kinetics data on single-point mutants of AGPase. The cryoEM structures uncover the residue interaction networks (RIN) between the allosteric and the catalytic components of the enzyme, providing unique details on how the signaling information is transmitted across the tetramer, from which cooperativity emerges. Altogether, the conformational states visualized by cryoEM reveal the regulatory mechanism of AGPase, laying the foundations to understand the allosteric control of bacterial glycogen biosynthesis at the molecular level of detail.
リンクCurr Res Struct Biol / PubMed:34235472 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.2 - 3.4 Å
構造データ

10199

6shj

EMDB-10199, PDB-6shj:
Escherichia coli AGPase in complex with FBP. Symmetry applied C2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

10201

6shn

EMDB-10201, PDB-6shn:
Escherichia coli AGPase in complex with FBP. Symmetry C1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

10203

6shq

EMDB-10203, PDB-6shq:
Escherichia coli AGPase in complex with AMP. Symmetry C2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

10208

6si8

EMDB-10208, PDB-6si8:
Escherichia coli AGPase in complex with AMP.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

化合物

ChemComp-FBP:
1,6-di-O-phosphono-beta-D-fructofuranose / β-D-フルクトフラノ-ス1,6-ビスりん酸

ChemComp-AMP:
ADENOSINE MONOPHOSPHATE / AMP / AMP*YM

由来
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードTRANSFERASE / ADP-glucose pyrophosphorilase Complex with FBP activator / ADP-glucose pyrophosphorilase Complex with AMP inhibitor

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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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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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