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- EMDB-13520: Cryo-EM structures of human fucosidase FucA1 reveal insight into ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13520
タイトルCryo-EM structures of human fucosidase FucA1 reveal insight into substate recognition and catalysis.
マップデータ
試料
  • 複合体: FucA1 homotetramer in complex with deoxyfuconojirimycin
    • タンパク質・ペプチド: Tissue alpha-L-fucosidase
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (2S,3R,4S,5R)-2-METHYLPIPERIDINE-3,4,5-TRIOL
  • リガンド: water
機能・相同性
機能・相同性情報


alpha-L-fucosidase / glycolipid catabolic process / glycosaminoglycan catabolic process / Reactions specific to the complex N-glycan synthesis pathway / alpha-L-fucosidase activity / fucose metabolic process / glycoside catabolic process / lysosomal lumen / azurophil granule lumen / lysosome ...alpha-L-fucosidase / glycolipid catabolic process / glycosaminoglycan catabolic process / Reactions specific to the complex N-glycan synthesis pathway / alpha-L-fucosidase activity / fucose metabolic process / glycoside catabolic process / lysosomal lumen / azurophil granule lumen / lysosome / intracellular membrane-bounded organelle / Neutrophil degranulation / extracellular exosome / extracellular region / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Glycoside hydrolase, family 29, conserved site / Alpha-L-fucosidase putative active site. / Alpha-L-fucosidase, C-terminal / Alpha-L-fucosidase C-terminal domain / Alpha-L-fucosidase, metazoa-type / Glycoside hydrolase, family 29 / Alpha-L-fucosidase / Alpha-L-fucosidase / Glycosyl hydrolase, all-beta / Glycoside hydrolase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Tissue alpha-L-fucosidase
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.49 Å
データ登録者Armstrong Z / Meek RW / Wu L / Blaza JN / Davies GJ
資金援助 英国, 4件
OrganizationGrant number国
Royal Society180016 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)R001162 英国
UK Research and Innovation (UKRI)T040742 英国
Wellcome Trust218579 英国
引用ジャーナル: Structure / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structures of human fucosidase FucA1 reveal insight into substrate recognition and catalysis.
著者: Zachary Armstrong / Richard W Meek / Liang Wu / James N Blaza / Gideon J Davies /
要旨: Enzymatic hydrolysis of α-L-fucose from fucosylated glycoconjugates is consequential in bacterial infections and the neurodegenerative lysosomal storage disorder fucosidosis. Understanding human α- ...Enzymatic hydrolysis of α-L-fucose from fucosylated glycoconjugates is consequential in bacterial infections and the neurodegenerative lysosomal storage disorder fucosidosis. Understanding human α-L-fucosidase catalysis, in an effort toward drug design, has been hindered by the absence of three-dimensional structural data for any animal fucosidase. Here, we have used cryoelectron microscopy (cryo-EM) to determine the structure of human lysosomal α-L-fucosidase (FucA1) in both an unliganded state and in complex with the inhibitor deoxyfuconojirimycin. These structures, determined at 2.49 Å resolution, reveal the homotetrameric structure of FucA1, the architecture of the catalytic center, and the location of both natural population variations and disease-causing mutations. Furthermore, this work has conclusively identified the hitherto contentious identity of the catalytic acid/base as aspartate-276, representing a shift from both the canonical glutamate acid/base residue and a previously proposed glutamate residue. These findings have furthered our understanding of how FucA1 functions in both health and disease.
履歴
登録2021年9月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年8月10日-
マップ公開2022年8月10日-
更新2022年10月19日-
現状2022年10月19日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_13520.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_13520.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 343 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.66 Å/pix.
x 448 pix.
= 293.888 Å		0.66 Å/pix.
x 448 pix.
= 293.888 Å		0.66 Å/pix.
x 448 pix.
= 293.888 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.656 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.018
最小 - 最大-0.040441856 - 0.08772386
平均 (標準偏差)7.474136e-05 (±0.0017539314)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ448448448
Spacing448448448
セルA=B=C: 293.888 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : FucA1 homotetramer in complex with deoxyfuconojirimycin

全体名称: FucA1 homotetramer in complex with deoxyfuconojirimycin
要素
  • 複合体: FucA1 homotetramer in complex with deoxyfuconojirimycin
    • タンパク質・ペプチド: Tissue alpha-L-fucosidase
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (2S,3R,4S,5R)-2-METHYLPIPERIDINE-3,4,5-TRIOL
  • リガンド: water

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超分子 #1: FucA1 homotetramer in complex with deoxyfuconojirimycin

超分子名称: FucA1 homotetramer in complex with deoxyfuconojirimycin
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
分子量実験値: 225 kDa/nm

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分子 #1: Tissue alpha-L-fucosidase

分子名称: Tissue alpha-L-fucosidase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: alpha-L-fucosidase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 50.525625 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: GQPPRRYTPD WPSLDSRPLP AWFDEAKFGV FIHWGVFSVP AWGSEWFWWH WQGEGRPQYQ RFMRDNYPPG FSYADFGPQF TARFFHPEE WADLFQAAGA KYVVLTTKHH EGFTNWPSPV SWNWNSKDVG PHRDLVGELG TALRKRNIRY GLYHSLLEWF H PLYLLDKK ...文字列:
GQPPRRYTPD WPSLDSRPLP AWFDEAKFGV FIHWGVFSVP AWGSEWFWWH WQGEGRPQYQ RFMRDNYPPG FSYADFGPQF TARFFHPEE WADLFQAAGA KYVVLTTKHH EGFTNWPSPV SWNWNSKDVG PHRDLVGELG TALRKRNIRY GLYHSLLEWF H PLYLLDKK NGFKTQHFVS AKTMPELYDL VNSYKPDLIW SDGEWECPDT YWNSTNFLSW LYNDSPVKDE VVVNDRWGQN CS CHHGGYY NCEDKFKPQS LPDHKWEMCT SIDKFSWGYR RDMALSDVTE ESEIISELVQ TVSLGGNYLL NIGPTKDGLI VPI FQERLL AVGKWLSING EAIYASKPWR VQWEKNTTSV WYTSKGSAVY AIFLHWPENG VLNLESPITT STTKITMLGI QGDL KWSTD PDKGLFISLP QLPPSAVPAE FAWTIKLTGV K

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分子 #2: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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分子 #3: (2S,3R,4S,5R)-2-METHYLPIPERIDINE-3,4,5-TRIOL

分子名称: (2S,3R,4S,5R)-2-METHYLPIPERIDINE-3,4,5-TRIOL / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: DFU
分子量理論値: 147.172 Da
Chemical component information

ChemComp-DFU:
(2S,3R,4S,5R)-2-METHYLPIPERIDINE-3,4,5-TRIOL / デオキシフコノジリマイシン

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 60 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度2 mg/mL
緩衝液pH: 4.5
構成要素:
濃度式名称
15.0 mMC8H18N2O4S4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES)
150.0 mMNaClSodium chloride
1.0 mMC4H10O2S2Dithiothreitol
60.0 mMNa3C6H5O7Sodium Citrate
60.0 mMNa2HPO4Sodium hydrogen phosphate
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: blot for 2 seconds before plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

最終 再構成想定した対称性 - 点群: D2 (2回x2回 2面回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.49 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2) / 使用した粒子像数: 98815
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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万見について

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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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万見 (Yorodumi)

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  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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