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Structure paper

タイトルStructure of full-length human phenylalanine hydroxylase in complex with tetrahydrobiopterin.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 116, Issue 23, Page 11229-11234, Year 2019
掲載日2019年6月4日
著者Marte Innselset Flydal / Martín Alcorlo-Pagés / Fredrik Gullaksen Johannessen / Siseth Martínez-Caballero / Lars Skjærven / Rafael Fernandez-Leiro / Aurora Martinez / Juan A Hermoso /
PubMed 要旨Phenylalanine hydroxylase (PAH) is a key enzyme in the catabolism of phenylalanine, and mutations in this enzyme cause phenylketonuria (PKU), a genetic disorder that leads to brain damage and mental ...Phenylalanine hydroxylase (PAH) is a key enzyme in the catabolism of phenylalanine, and mutations in this enzyme cause phenylketonuria (PKU), a genetic disorder that leads to brain damage and mental retardation if untreated. Some patients benefit from supplementation with a synthetic formulation of the cofactor tetrahydrobiopterin (BH) that partly acts as a pharmacological chaperone. Here we present structures of full-length human PAH (hPAH) both unbound and complexed with BH in the precatalytic state. Crystal structures, solved at 3.18-Å resolution, show the interactions between the cofactor and PAH, explaining the negative regulation exerted by BH BH forms several H-bonds with the N-terminal autoregulatory tail but is far from the catalytic Fe Upon BH binding a polar and salt-bridge interaction network links the three PAH domains, explaining the stability conferred by BH Importantly, BH binding modulates the interaction between subunits, providing information about PAH allostery. Moreover, we also show that the cryo-EM structure of hPAH in absence of BH reveals a highly dynamic conformation for the tetramers. Structural analyses of the hPAH:BH subunits revealed that the substrate-induced movement of Tyr138 into the active site could be coupled to the displacement of BH from the precatalytic toward the active conformation, a molecular mechanism that was supported by site-directed mutagenesis and targeted molecular dynamics simulations. Finally, comparison of the rat and human PAH structures show that hPAH is more dynamic, which is related to amino acid substitutions that enhance the flexibility of hPAH and may increase the susceptibility to PKU-associated mutations.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:31118288 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度1.67 - 5.0 Å
構造データ

EMDB-4605:
Human Phenylalanine Hydroxylase (hPAH) apo structure
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.0 Å

PDB-6hpo:
Crystallographic structure of the catalytic domain of Human Phenylalanine Hydroxylase (hPAH CD) in complex with iron at 1.6 Angstrom
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.67 Å

PDB-6hyc:
The structure of full-length human phenylalanine hydroxylase in complex with the cofactor and negative regulator tetrahydrobiopterin
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 3.18 Å

化合物

ChemComp-FE:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-H4B:
5,6,7,8-TETRAHYDROBIOPTERIN / 6R-テトラヒドロビオプテリン / 神経伝達物質*YM

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードOXIDOREDUCTASE / Tetrahydrobiopterin / amino acid hydroxylases / phenylketonuria / allosteric regulation / METAL BINDING PROTEIN / phenylalanine hydroxylase / allostery

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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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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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