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Structure paper

タイトルStructural basis for anaerobic alkane activation by a multisubunit glycyl radical enzyme.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 122, Issue 32, Page e2510389122, Year 2025
掲載日2025年8月12日
著者Mary C Andorfer / Talya S Levitz / Jian Liu / Ankush Chakraborty / Devin T King-Roberts / Delight Nweneka / Christa N Imrich / Catherine L Drennan /
PubMed 要旨X-succinate synthases (XSSs) are glycyl radical enzymes (GREs) that catalyze the addition of hydrocarbons to fumarate via radical chemistry, thereby activating them for microbial metabolism. To date, ...X-succinate synthases (XSSs) are glycyl radical enzymes (GREs) that catalyze the addition of hydrocarbons to fumarate via radical chemistry, thereby activating them for microbial metabolism. To date, the only structurally characterized XSS is benzylsuccinate synthase (BSS), which functionalizes toluene. A distinct subclass of XSSs acts on saturated hydrocarbons, which possess much stronger C(sp)-H bonds than toluene, suggesting mechanistic and structural differences from BSS. Here, we use cryogenic electron microscopy to determine the structure of one such enzyme, (1-methylalkyl)succinate synthase (MASS) from strain HxN1, which functionalizes -alkanes (C6-C8). The structure reveals an asymmetric dimer in which both sides contain a catalytic α-subunit and accessory γ-subunit. One α-subunit also binds two additional subunits, β and δ. The β-subunit binds a [4Fe-4S] cluster and adopts a fold similar to BSSβ. The β-subunit appears to regulate the flexibility of the α-subunit to enable opening of the active site, affording the binding of -alkane substrates. The δ-subunit, which lacks homology to known GRE subunits, adopts a rubredoxin-like fold that binds a single Fe ion, an architecture not previously reported for GREs. MASSδ occupies the same region of the α-subunit as the activating enzyme (AE) and may regulate the conformational changes required for glycyl radical installation. Structural comparisons between MASS and BSS reveal differences in how fumarate is bound and show amino acid substitutions that could account for the binding of alkanes versus toluene. Together, this structure offers insight into anaerobic alkane activation via fumarate addition.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:40758891 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.8 Å
構造データ

70238

9o8u

EMDB-70238, PDB-9o8u:
(1-methylalkyl)succinate synthase alpha-beta-gamma-delta complex with bound fumarate
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

化合物

ChemComp-FUM:
FUMARIC ACID / 2-ブテン二酸

ChemComp-DTT:
2,3-DIHYDROXY-1,4-DITHIOBUTANE / L-DTT

ChemComp-SF4:
IRON/SULFUR CLUSTER

ChemComp-FE:
Unknown entry

由来
  • azoarcus sp. hxn1 (バクテリア)
キーワードLYASE / glycyl radical enzyme / (1-methylalkyl)succinate synthase / X-succinate synthase / alkylsuccinate synthase / Hydrocarbon degradation / fumarate addition

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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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