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基本情報
登録情報 | ![]() | |||||||||
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タイトル | MicroED structure of an Aeropyrum pernix protoglobin mutant | |||||||||
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機能・相同性 | Protoglobin / Globin-sensor domain / Protoglobin / Globin/Protoglobin / Globin-like superfamily / ![]() ![]() ![]() | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() ![]() ![]() | |||||||||
手法 | ![]() ![]() | |||||||||
![]() | Danelius E / Gonen T / Unge JT | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: MicroED Structure of a Protoglobin Reactive Carbene Intermediate. 著者: Emma Danelius / Nicholas J Porter / Johan Unge / Frances H Arnold / Tamir Gonen / ![]() 要旨: Microcrystal electron diffraction (MicroED) is an emerging technique that has shown great potential for describing new chemical and biological molecular structures. Several important structures of ...Microcrystal electron diffraction (MicroED) is an emerging technique that has shown great potential for describing new chemical and biological molecular structures. Several important structures of small molecules, natural products, and peptides have been determined using methods. However, only a couple of novel protein structures have thus far been derived by MicroED. Taking advantage of recent technological advances, including higher acceleration voltage and using a low-noise detector in counting mode, we have determined the first structure of an protoglobin (Pgb) variant by MicroED using an AlphaFold2 model for phasing. The structure revealed that mutations introduced during directed evolution enhance carbene transfer activity by reorienting an α helix of Pgb into a dynamic loop, making the catalytic active site more readily accessible. After exposing the tiny crystals to the substrate, we also trapped the reactive iron-carbenoid intermediate involved in this engineered Pgb's new-to-nature activity, a challenging carbene transfer from a diazirine via a putative metallo-carbene. The bound structure discloses how an enlarged active site pocket stabilizes the carbene bound to the heme iron and, presumably, the transition state for the formation of this key intermediate. This work demonstrates that improved MicroED technology and the advancement in protein structure prediction now enable investigation of structures that was previously beyond reach. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 19.4 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 14.2 KB 14.2 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 181.2 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 5.9 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 8eumMC ![]() 8eunC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X: 0.51372 Å / Y: 0.48558 Å / Z: 0.50459 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
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試料の構成要素
-全体 : Homotetramer of Aeropyrum pernix protoglobin (ApePgb) C45G, W59L,...
全体 | 名称: Homotetramer of Aeropyrum pernix protoglobin (ApePgb) C45G, W59L, Y60V, V63R, C102S, F145Q, I149L mutant |
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要素 |
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-超分子 #1: Homotetramer of Aeropyrum pernix protoglobin (ApePgb) C45G, W59L,...
超分子 | 名称: Homotetramer of Aeropyrum pernix protoglobin (ApePgb) C45G, W59L, Y60V, V63R, C102S, F145Q, I149L mutant タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() ![]() ![]() |
-分子 #1: Protogloblin ApPgb
分子 | 名称: Protogloblin ApPgb / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 22.187307 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() ![]() |
配列 | 文字列: IPGYDYGRVE KSPITDLEFD LLKKTVMLGE KDVMYLKKAG DVLKDQVDEI LDLLVGWRAS NEHLIYYFSN PDTGEPIKEY LERVRARFG AWILDTTSRD YNREWLDYQY EVGLRHHRSK KGVTDGVRTV PHIPLRYLIA QIYPLTATIK PFLAKKGGSP E DIEGMYNA ...文字列: IPGYDYGRVE KSPITDLEFD LLKKTVMLGE KDVMYLKKAG DVLKDQVDEI LDLLVGWRAS NEHLIYYFSN PDTGEPIKEY LERVRARFG AWILDTTSRD YNREWLDYQY EVGLRHHRSK KGVTDGVRTV PHIPLRYLIA QIYPLTATIK PFLAKKGGSP E DIEGMYNA WFKSVVLQVA IWSHPYTKEN DW UniProtKB: Protogloblin ApPgb |
-分子 #2: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
分子 | 名称: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: HEM |
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分子量 | 理論値: 616.487 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-HEM: |
-分子 #3: IMIDAZOLE
分子 | 名称: IMIDAZOLE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 15 / 式: IMD |
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分子量 | 理論値: 69.085 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-IMD: |
-分子 #4: FE (III) ION
分子 | 名称: FE (III) ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: FE |
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分子量 | 理論値: 55.845 Da |
-分子 #5: water
分子 | 名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 308 / 式: HOH |
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分子量 | 理論値: 18.015 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-HOH: |
-実験情報
-構造解析
手法 | ![]() |
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![]() | ![]() |
試料の集合状態 | 3D array |
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試料調製
濃度 | 20 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 8 |
グリッド | モデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: LEICA EM GP |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: OTHER / 撮影モード: DIFFRACTION![]() |
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 |
温度 | 最低: 77.0 K / 最高: 90.0 K |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 平均電子線量: 0.00025 e/Å2 |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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画像解析
Crystallography statistics | Number intensities measured: 33826 / Number structure factors: 33826 / Fourier space coverage: 72 / R merge: 0.43 / Overall phase residual: 0 / High resolution: 2.1 Å / 殻 - Shell ID: 1 / 殻 - High resolution: 2.1 Å / 殻 - Low resolution: 24.27 Å / 殻 - Number structure factors: 33826 / 殻 - Phase residual: 21.11 / 殻 - Fourier space coverage: 73.1 / 殻 - Multiplicity: 4.1 |
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最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.1 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / ソフトウェア - 名称: PHENIX (ver. 1.20.1-4487-000) |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: RECIPROCAL / プロトコル: OTHER / 温度因子: 26.51 / 当てはまり具合の基準: maximum likelihood |
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得られたモデル | ![]() PDB-8eum: |