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タイトルSerendipity and the Slime Mold: A Visual Survey of High-Molecular-Weight Protein Assemblies Reveals the Structure of the Polyketide Synthase Pks16.
ジャーナル・号・ページMol Cell Proteomics, Vol. 25, Issue 1, Page 101484, Year 2026
掲載日2025年12月9日
著者Gabriel Hoogerbrugge / Adrian T Keatinge-Clay / Edward M Marcotte /
PubMed 要旨Large macromolecular assemblies are integral to most cellular processes, making their identification and structural characterization an important strategy for advancing our understanding of protein ...Large macromolecular assemblies are integral to most cellular processes, making their identification and structural characterization an important strategy for advancing our understanding of protein functions. In this pilot study, we investigated large multiprotein assemblies from the cytoplasm of the slime mold Dictyostelium discoideum using shotgun electron microscopy, the combined application of mass spectrometry-based proteomics and cryo-EM to heterogenous mixtures of proteins. With its similarities in cell structure and behavior to mammalian cells, D. discoideum has long served as an invaluable model organism, particularly in the study of immune cell chemotaxis, phagocytosis, bacterial infection, and other processes. We subjected D. discoideum soluble protein complexes to two-step fractionation, performing size-exclusion chromatography followed by mixed-bed ion-exchange chromatography. Isolated fractions containing a subset of high molecular weight-scale protein assemblies were subsequently analyzed using mass spectrometry to identify the proteins and cryo-EM to characterize their structures. Mass spectrometry analysis revealed 179 unique proteins in the isolated fractions, then single-particle cryo-EM analysis generated distinct 2D projections of several visually distinctive protein assemblies, from which we successfully identified and reconstructed three major protein complexes: the 20S proteasome, the dihydrolipoyllysine-residue succinyltransferase (Odo2) of the mitochondrial 2-oxoglutarate dehydrogenase complex, and polyketide synthase 16 (Pks16), thought to be the primary fatty acid synthase of D. discoideum. Based on the Pks16 structure, the first of the 40 D. discoideum PKSs to be experimentally determined, models for the full set of D. discoideum PKSs were constructed with help from AlphaFold 3. Comparative analysis enabled structural characterization of their reaction chambers. Shotgun EM thus provides a view of proteins in their native or near-native biological conformations and scaling up this approach offers an effective route to characterize new structures of multiprotein assemblies directly from complex samples.
リンクMol Cell Proteomics / PubMed:41380999 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.94 - 15.19 Å
構造データ

49490

9njt

EMDB-49490, PDB-9njt:
Structure of native octahedral assembly of D. discoideum Odo2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.72 Å

49491

9nju

EMDB-49491, PDB-9nju:
Structure of native homodimer of D. discoideum polyketide synthase Pks16
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.94 Å

EMDB-49492: Hexameric star complex from D. discoideum
手法: EM (単粒子) / 解像度: 15.19 Å

EMDB-49493: 20S proteasome complex from D. discoideum
手法: EM (単粒子) / 解像度: 9.52 Å

由来
  • dictyostelium discoideum ax2 (キイロタマホコリカビ)
キーワードTRANSFERASE / Acyltransferase / fatty acid synthase activity

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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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