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Structure paper

タイトルStructural and mechanistic basis of the central energy-converting methyltransferase complex of methanogenesis.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 121, Issue 14, Page e2315568121, Year 2024
掲載日2024年4月2日
著者Iram Aziz / Kanwal Kayastha / Susann Kaltwasser / Janet Vonck / Sonja Welsch / Bonnie J Murphy / Jörg Kahnt / Di Wu / Tristan Wagner / Seigo Shima / Ulrich Ermler /
PubMed 要旨Methanogenic archaea inhabiting anaerobic environments play a crucial role in the global biogeochemical material cycle. The most universal electrogenic reaction of their methane-producing energy ...Methanogenic archaea inhabiting anaerobic environments play a crucial role in the global biogeochemical material cycle. The most universal electrogenic reaction of their methane-producing energy metabolism is catalyzed by -methyl-tetrahydromethanopterin: coenzyme M methyltransferase (MtrABCDEFGH), which couples the vectorial Na transport with a methyl transfer between the one-carbon carriers tetrahydromethanopterin and coenzyme M via a vitamin B derivative (cobamide) as prosthetic group. We present the 2.08 Å cryo-EM structure of Mtr(ABCDEFG) composed of the central Mtr(ABFG) stalk symmetrically flanked by three membrane-spanning MtrCDE globes. Tetraether glycolipids visible in the map fill gaps inside the multisubunit complex. Putative coenzyme M and Na were identified inside or in a side-pocket of a cytoplasmic cavity formed within MtrCDE. Its bottom marks the gate of the transmembrane pore occluded in the cryo-EM map. By integrating Alphafold2 information, functionally competent MtrA-MtrH and MtrA-MtrCDE subcomplexes could be modeled and thus the methyl-tetrahydromethanopterin demethylation and coenzyme M methylation half-reactions structurally described. Methyl-transfer-driven Na transport is proposed to be based on a strong and weak complex between MtrCDE and MtrA carrying vitamin B, the latter being placed at the entrance of the cytoplasmic MtrCDE cavity. Hypothetically, strongly attached methyl-cob(III)amide (His-on) carrying MtrA induces an inward-facing conformation, Na flux into the membrane protein center and finally coenzyme M methylation while the generated loosely attached (or detached) MtrA carrying cob(I)amide (His-off) induces an outward-facing conformation and an extracellular Na outflux. Methyl-cob(III)amide (His-on) is regenerated in the distant active site of the methyl-tetrahydromethanopterin binding MtrH implicating a large-scale shuttling movement of the vitamin B-carrying domain.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:38530900 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.08 Å
構造データ

EMDB-18135, PDB-8q3v:
Cryo-EM structure of the methanogenic Na+ translocating N5-methyl-H4MPT:CoM methyltransferase complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.08 Å

化合物

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


化合物 画像なし

ChemComp-JCV:
Unknown entry

ChemComp-NA:
Unknown entry / ナトリウムカチオン

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • methanothermobacter marburgensis (古細菌)
キーワードTRANSFERASE / methanogenesis / tetrahydromethanopterin / coenzyme M / vitamin B12 / Na+ transport

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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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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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