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タイトルDynamic Metabolons Using Stimuli-Responsive Protein Cages.
ジャーナル・号・ページJ Am Chem Soc, Vol. 146, Issue 10, Page 6686-6696, Year 2024
掲載日2024年3月13日
著者Wei Kang / Xiao Ma / Huawei Zhang / Juncai Ma / Chunxue Liu / Jiani Li / Hanhan Guo / Daping Wang / Rui Wang / Bo Li / Chuang Xue /
PubMed 要旨Naturally evolved metabolons have the ability to assemble and disassemble in response to environmental stimuli, allowing for the rapid reorganization of chemical reactions in living cells to meet ...Naturally evolved metabolons have the ability to assemble and disassemble in response to environmental stimuli, allowing for the rapid reorganization of chemical reactions in living cells to meet changing cellular needs. However, replicating such capability in synthetic metabolons remains a challenge due to our limited understanding of the mechanisms by which the assembly and disassembly of such naturally occurring multienzyme complexes are controlled. Here, we report the synthesis of chemical- and light-responsive protein cages for assembling synthetic metabolons, enabling the dynamic regulation of enzymatic reactions in living cells. Particularly, a chemically responsive domain was fused to a self-assembled protein cage subunit, generating engineered protein cages capable of displaying proteins containing cognate interaction domains on their surfaces in response to small molecular cues. Chemical-induced colocalization of sequential enzymes on protein cages enhances the specificity of the branched deoxyviolacein biosynthetic reactions by 2.6-fold. Further, by replacing the chemical-inducible domain with a light-inducible dimerization domain, we created an optogenetic protein cage capable of reversibly recruiting and releasing targeted proteins onto and from the exterior of the protein cages in tens of seconds by on-off of blue light. Tethering the optogenetic protein cages to membranes enables the formation of light-switchable, membrane-bound metabolons, which can repeatably recruit-release enzymes, leading to the manipulation of substrate utilization across membranes on demand. Our work demonstrates a powerful and versatile strategy for constructing dynamic metabolons in engineered living cells for efficient and controllable biocatalysis.
リンクJ Am Chem Soc / PubMed:38425051
手法EM (単粒子)
解像度3.44 - 3.68 Å
構造データ

36228

8jga

EMDB-36228, PDB-8jga:
Cryo-EM structure of Mi3 fused with FKBP
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.68 Å

36230

8jgc

EMDB-36230, PDB-8jgc:
Cryo-EM structure of Mi3 fused with LOV2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.44 Å

由来
  • Thermotoga maritima (テルモトガ・マリティマ)
  • thermotoga maritima (strain atcc 43589 / dsm 3109 / jcm 10099 / nbrc 100826 / msb8) (テルモトガ・マリティマ)
  • homo sapiens (ヒト)
  • aegilops tauschii subsp. strangulata (植物)
キーワードLYASE (リアーゼ) / protein cage Scaffold

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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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