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- EMDB-21021: MicroED structure of an oxindole product from modified trpB at 0.... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21021
タイトルMicroED structure of an oxindole product from modified trpB at 0.9A resolution
マップデータMicroED 2Fo-Fc map for an oxindole product from modified trpB at 0.9A resolution
試料
  • 複合体: (S)-2-amino-3-((S)-3-methyl-2-oxoindolin-3-yl)propanoic acid
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法電子線結晶学 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 0.9 Å
データ登録者Dick M / Sarai NS / Martynowycz MW / Gonen T / Arnold FH
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM125887 米国
引用ジャーナル: J Am Chem Soc / 年: 2019
タイトル: Tailoring Tryptophan Synthase TrpB for Selective Quaternary Carbon Bond Formation.
著者: Markus Dick / Nicholas S Sarai / Michael W Martynowycz / Tamir Gonen / Frances H Arnold /
要旨: We previously engineered the β-subunit of tryptophan synthase (TrpB), which catalyzes the condensation of l-serine and indole to l-tryptophan, to synthesize a range of noncanonical amino acids from ...We previously engineered the β-subunit of tryptophan synthase (TrpB), which catalyzes the condensation of l-serine and indole to l-tryptophan, to synthesize a range of noncanonical amino acids from l-serine and indole derivatives or other nucleophiles. Here we employ directed evolution to engineer TrpB to accept 3-substituted oxindoles and form C-C bonds leading to new quaternary stereocenters. Initially, the variants that could use 3-substituted oxindoles preferentially formed N-C bonds on N of the substrate. Protecting N encouraged evolution toward C-alkylation, which persisted when protection was removed. Six generations of directed evolution resulted in TrpB with a 400-fold improvement in activity for alkylation of 3-substituted oxindoles and the ability to selectively form a new, all-carbon quaternary stereocenter at the γ-position of the amino acid products. The enzyme can also alkylate and form all-carbon quaternary stereocenters on structurally similar lactones and ketones, where it exhibits excellent regioselectivity for the tertiary carbon. The configurations of the γ-stereocenters of two of the products were determined via microcrystal electron diffraction (MicroED), and we report the MicroED structure of a small molecule obtained using the Falcon III direct electron detector. Highly thermostable and expressed at >500 mg/L culture, TrpB offers an efficient, sustainable, and selective platform for the construction of diverse noncanonical amino acids bearing all-carbon quaternary stereocenters.
履歴
登録2019年11月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年12月11日-
マップ公開2019年12月11日-
更新2020年1月1日-
現状2020年1月1日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.454545
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.454545
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_21021.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_21021.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 4.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈MicroED 2Fo-Fc map for an oxindole product from modified trpB at 0.9A resolution
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.)X (Row.)Y (Col.)
0.29 Å/pix.
x 109 pix.
= 31.126 Å		0.29 Å/pix.
x 107 pix.
= 30.954 Å		0.28 Å/pix.
x 109 pix.
= 30.588 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

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

ボクセルのサイズX: 0.28929 Å / Y: 0.28063 Å / Z: 0.28556 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: 0.454545 / ムービー #1: 0.454545
最小 - 最大-0.7543616 - 1.9895042
平均 (標準偏差)-0.00000640520 (±0.30302677)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderYXZ
Origin-42-38-29
サイズ107109109
Spacing107109109
セルA: 30.953571 Å / B: 30.588123 Å / C: 31.125553 Å
α: 90.0 ° / β: 99.411 ° / γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.289289719626170.280623853211010.28555963302752
M x/y/z107109109
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z30.95430.58831.126
α/β/γ90.00099.41190.000
start NX/NY/NZ-42-38-29
NX/NY/NZ107109109
MAP C/R/S213
start NC/NR/NS-38-42-29
NC/NR/NS109107109
D min/max/mean-0.7541.990-0.000

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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 : (S)-2-amino-3-((S)-3-methyl-2-oxoindolin-3-yl)propanoic acid

全体名称: (S)-2-amino-3-((S)-3-methyl-2-oxoindolin-3-yl)propanoic acid
要素
  • 複合体: (S)-2-amino-3-((S)-3-methyl-2-oxoindolin-3-yl)propanoic acid

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超分子 #1: (S)-2-amino-3-((S)-3-methyl-2-oxoindolin-3-yl)propanoic acid

超分子名称: (S)-2-amino-3-((S)-3-methyl-2-oxoindolin-3-yl)propanoic acid
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 詳細: Oxindole product from TrpB
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量実験値: 215 Da

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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
解析電子線結晶学
試料の集合状態3D array

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試料調製

濃度1 mg/mL
緩衝液pH: 7
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: NITROGEN

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI CETA (4k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / デジタル化 - サンプリング間隔: 28.0 µm / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 120 / 回折像の数: 120 / 平均露光時間: 1.0 sec. / 平均電子線量: 0.01 e/Å2
詳細: Frames were recorded every 0.5 degrees for ~60 degrees with a 1 second integration time.
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: DIFFRACTION / カメラ長: 1053 mm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN / 傾斜角度: 0, 60
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 0.9 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES
結晶パラメータ単位格子 - A: 12.15 Å / 単位格子 - B: 8.98 Å / 単位格子 - C: 10.28 Å / 単位格子 - γ: 90 ° / 単位格子 - α: 90 ° / 単位格子 - β: 99.41 ° / 空間群: 14
Crystallography statisticsNumber intensities measured: 2524 / Number structure factors: 1028 / Fourier space coverage: 65.1 / R sym: 12.8 / R merge: 10.1 / Overall phase error: 20 / Overall phase residual: 20 / Phase error rejection criteria: 0 / High resolution: 0.9 Å / 殻 - Shell ID: 1 / 殻 - High resolution: 10.0 Å / 殻 - Low resolution: 0.9 Å / 殻 - Number structure factors: 1024 / 殻 - Phase residual: 20 / 殻 - Fourier space coverage: 65.1 / 殻 - Multiplicity: 2.4

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原子モデル構築 1

精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 6 / 当てはまり具合の基準: Least Squares

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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。
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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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