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- EMDB-13826: Single Particle Cryo-EM structure of photosynthetic A8B8 glyceral... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13826
タイトルSingle Particle Cryo-EM structure of photosynthetic A8B8 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase hexadecamer (major conformer) from Spinacia oleracia.
マップデータA8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) hexadecamer - major oligomer.
試料
  • 複合体: A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase hetero-hexdecamer (major conformer) complexed with NAD.
    • タンパク質・ペプチド: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase B, chloroplastic
    • タンパク質・ペプチド: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase A, chloroplastic
  • リガンド: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE
機能・相同性
機能・相同性情報


グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ (NADP+) / glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (NADP+) (phosphorylating) activity / reductive pentose-phosphate cycle / アポプラスト / glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (NAD+) (phosphorylating) activity / 葉緑体 / glucose metabolic process / NAD binding / NADP binding
類似検索 - 分子機能
Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, type I / Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, active site / Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase active site. / Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, NAD binding domain / Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, NAD(P) binding domain / Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, catalytic domain / Glyceraldehyde/Erythrose phosphate dehydrogenase family / Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, C-terminal domain / Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, NAD binding domain / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase B, chloroplastic / Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase A, chloroplastic
類似検索 - 構成要素
生物種Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / spinach (ホウレンソウ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.7 Å
データ登録者Marotta R / Fermani S / Sparla F / Trost P / Del Giudice A
資金援助 フランス, 1件
OrganizationGrant number国
Grenoble Instruct-ERIC Center (ISBG)PID 1829 フランス
引用ジャーナル: Acta Crystallogr D Struct Biol / 年: 2022
タイトル: Unravelling the regulation pathway of photosynthetic AB-GAPDH.
著者: Roberto Marotta / Alessandra Del Giudice / Libero Gurrieri / Silvia Fanti / Paolo Swuec / Luciano Galantini / Giuseppe Falini / Paolo Trost / Simona Fermani / Francesca Sparla /
要旨: Oxygenic phototrophs perform carbon fixation through the Calvin-Benson cycle. Different mechanisms adjust the cycle and the light-harvesting reactions to rapid environmental changes. Photosynthetic ...Oxygenic phototrophs perform carbon fixation through the Calvin-Benson cycle. Different mechanisms adjust the cycle and the light-harvesting reactions to rapid environmental changes. Photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) is a key enzyme in the cycle. In land plants, different photosynthetic GAPDHs exist: the most abundant isoform is formed by AB heterotetramers and the least abundant by A homotetramers. Regardless of the subunit composition, GAPDH is the major consumer of photosynthetic NADPH and its activity is strictly regulated. While A-GAPDH is regulated by CP12, AB-GAPDH is autonomously regulated through the C-terminal extension (CTE) of its B subunits. Reversible inhibition of AB-GAPDH occurs via the oxidation of a cysteine pair located in the CTE and the substitution of NADP(H) with NAD(H) in the cofactor-binding site. These combined conditions lead to a change in the oligomerization state and enzyme inhibition. SEC-SAXS and single-particle cryo-EM analysis were applied to reveal the structural basis of this regulatory mechanism. Both approaches revealed that spinach (AB)-GAPDH oligomers with n = 1, 2, 4 and 5 co-exist in a dynamic system. B subunits mediate the contacts between adjacent tetramers in AB and AB oligomers. The CTE of each B subunit penetrates into the active site of a B subunit of the adjacent tetramer, which in turn moves its CTE in the opposite direction, effectively preventing the binding of the substrate 1,3-bisphosphoglycerate in the B subunits. The whole mechanism is made possible, and eventually controlled, by pyridine nucleotides. In fact, NAD(H), by removing NADP(H) from A subunits, allows the entrance of the CTE into the active site of the B subunit, hence stabilizing inhibited oligomers.
履歴
登録2021年11月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年11月16日-
マップ公開2022年11月16日-
更新2022年11月16日-
現状2022年11月16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_13826.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_13826.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) hexadecamer - major oligomer.
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.)
1.21 Å/pix.
x 300 pix.
= 363. Å		1.21 Å/pix.
x 300 pix.
= 363. Å		1.21 Å/pix.
x 300 pix.
= 363. 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: 1.21 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: 0.012
最小 - 最大-0.016104642 - 0.05024842
平均 (標準偏差)0.00016322733 (±0.0028355066)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 363.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) hexadecamer -...

ファイルemd_13826_half_map_1.map
注釈A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) hexadecamer - major oligomer.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) hexadecamer -...

ファイルemd_13826_half_map_2.map
注釈A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) hexadecamer - major oligomer.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase hete...

全体名称: A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase hetero-hexdecamer (major conformer) complexed with NAD.
要素
  • 複合体: A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase hetero-hexdecamer (major conformer) complexed with NAD.
    • タンパク質・ペプチド: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase B, chloroplastic
    • タンパク質・ペプチド: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase A, chloroplastic
  • リガンド: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE

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超分子 #1: A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase hete...

超分子名称: A8B8 photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase hetero-hexdecamer (major conformer) complexed with NAD.
タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Spinacia oleracea (ホウレンソウ)

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分子 #1: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase B, chloroplastic

分子名称: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase B, chloroplastic
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
EC番号: グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ (NADP+)
由来(天然)生物種: spinach (ホウレンソウ)
分子量理論値: 48.183789 KDa
配列文字列: MASHAALAPS RIPASTRLAS KASQQYSFLT QCSFKRLDVA DFSGLRSSNS VTFTREASFH DVIAAQLTTK PTGAAPVRGE TVAKLKVAI NGFGRIGRNF LRCWHGRKDS PLDVVVVNDS GGVKSATHLL KYDSILGTFK ADVKIIDNET FSIDGKPIKV V SNRDPLKL ...文字列:
MASHAALAPS RIPASTRLAS KASQQYSFLT QCSFKRLDVA DFSGLRSSNS VTFTREASFH DVIAAQLTTK PTGAAPVRGE TVAKLKVAI NGFGRIGRNF LRCWHGRKDS PLDVVVVNDS GGVKSATHLL KYDSILGTFK ADVKIIDNET FSIDGKPIKV V SNRDPLKL PWAELGIDIV IEGTGVFVDG PGAGKHIQAG AKKVIITAPA KGSDIPTYVV GVNEKDYGHD VANIISNASC TT NCLAPFV KVLDEELGIV KGTMTTTHSY TGDQRLLDAS HRDLRRARAA ALNIVPTSTG AAKAVSLVLP QLKGKLNGIA LRV PTPNVS VVDLVVNIEK VGVTAEDVNN AFRKAAAGPL KGVLDVCDIP LVSVDFRCSD FSSTIDSSLT MVMGGDMVKV VAWY DNEWG YSQRVVDLAD LVANKWPGLE GSVASGDPLE DFCKDNPADE ECKLYE

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分子 #2: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase A, chloroplastic

分子名称: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase A, chloroplastic
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
EC番号: グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ (NADP+)
由来(天然)生物種: spinach (ホウレンソウ)
分子量理論値: 43.159098 KDa
配列文字列: MASNMLSIAN PSLRVYNKGF SEFSGLHTSS LPFGRKGSDD LMAFVSFQTN AVGGKRSSQN GVVEAKLKVA INGFGRIGRN FLRCWHGRK DSPLDVVVIN DTGGVKQASH LLKYDSILGT FDADVKTAGD SAISVDGKVI KVVSDRNPVN LPWGDMGIDL V IEGTGVFV ...文字列:
MASNMLSIAN PSLRVYNKGF SEFSGLHTSS LPFGRKGSDD LMAFVSFQTN AVGGKRSSQN GVVEAKLKVA INGFGRIGRN FLRCWHGRK DSPLDVVVIN DTGGVKQASH LLKYDSILGT FDADVKTAGD SAISVDGKVI KVVSDRNPVN LPWGDMGIDL V IEGTGVFV DRDGAGKHLQ AGAKKVLITA PGKGDIPTYV VGVNEEGYTH ADTIISNASC TTNCLAPFVK VLDQKFGIIK GT MTTTHSY TGDQRLLDAS HRDLRRARAA CLNIVPTSTG AAKAVALVLP NLKGKLNGIA LRVPTPNVSV VDLVVQVSKK TFA EEVNAA FRESADNELK GILSVCDEPL VSIDFRCTDV SSTIDSSLTM VMGDDMVKVI AWYDNEWGYS QRVVDLADIV ANKW Q(UNK)

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分子 #3: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE

分子名称: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 16 / 式: NAD
分子量理論値: 663.425 Da
Chemical component information

ChemComp-NAD:
NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / NAD*YM / ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド

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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

緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI POLARA 300
電子線加速電圧: 300 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 FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 42.0 e/Å2
実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 23611
FSC曲線 (解像度の算出)

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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)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 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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