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- EMDB-34831: cryoEM structure of glutamate dehydrogenase from Thermococcus pro... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34831
タイトルcryoEM structure of glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus in complex with NADP
マップデータ
試料
  • 複合体: Hexamer of glutamate dehydrogenase in the presence of NADP
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate dehydrogenaseグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
  • リガンド: NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
キーワードComplex / Coenzyme (補因子) / NADP (ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸) / OXIDOREDUCTASE (酸化還元酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] / glutamate dehydrogenase (NADP+) activity / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / amino acid metabolic process
類似検索 - 分子機能
グルタミン酸デヒドロゲナーゼ / NAD(P) binding domain of glutamate dehydrogenase / Leu/Phe/Val dehydrogenases active site / Glu / Leu / Phe / Val dehydrogenases active site. / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain / Glu/Leu/Phe/Val dehydrogenase, dimerisation domain / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase ...グルタミン酸デヒドロゲナーゼ / NAD(P) binding domain of glutamate dehydrogenase / Leu/Phe/Val dehydrogenases active site / Glu / Leu / Phe / Val dehydrogenases active site. / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain / Glu/Leu/Phe/Val dehydrogenase, dimerisation domain / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Aminoacid dehydrogenase-like, N-terminal domain superfamily / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
グルタミン酸デヒドロゲナーゼ
類似検索 - 構成要素
生物種Thermococcus profundus (古細菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.29 Å
データ登録者Wakabayashi T / Oide M / Kato T / Nakasako M
資金援助 日本, 14件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp13480214 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp19204042 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp22244054 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp21H01050 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp26800227 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp18J11653 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp15076210 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp20050030 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp22018027 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp23120525 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp25120725 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp15H01647 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp17H05891 日本
Japan Science and TechnologyJPMJPR22E2 日本
引用ジャーナル: FEBS J / 年: 2023
タイトル: Coenzyme-binding pathway on glutamate dehydrogenase suggested from multiple-binding sites visualized by cryo-electron microscopy.
著者: Taiki Wakabayashi / Mao Oide / Takayuki Kato / Masayoshi Nakasako /
要旨: The structure of hexameric glutamate dehydrogenase (GDH) in the presence of the coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) was visualized using cryogenic transmission electron ...The structure of hexameric glutamate dehydrogenase (GDH) in the presence of the coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) was visualized using cryogenic transmission electron microscopy to investigate the ligand-binding pathways to the active site of the enzyme. Each subunit of GDH comprises one hexamer-forming core domain and one nucleotide-binding domain (NAD domain), which spontaneously opens and closes the active-site cleft situated between the two domains. In the presence of NADP, the potential map of GDH hexamer, assuming D3 symmetry, was determined at a resolution of 2.4 Å, but the NAD domain was blurred due to the conformational variety. After focused classification with respect to the NAD domain, the potential maps interpreted as NADP molecules appeared at five different sites in the active-site cleft. The subunits associated with NADP molecules were close to one of the four metastable conformations in the unliganded state. Three of the five binding sites suggested a pathway of NADP molecules to approach the active-site cleft for initiating the enzymatic reaction. The other two binding modes may rarely appear in the presence of glutamate, as demonstrated by the reaction kinetics. Based on the visualized structures and the results from the enzymatic kinetics, we discussed the binding modes of NADP to GDH in the absence and presence of glutamate.
履歴
登録2022年11月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年2月8日-
マップ公開2023年2月8日-
更新2023年12月20日-
現状2023年12月20日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_34831.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_34831.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.986 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0085
最小 - 最大-0.02512904 - 0.042167574
平均 (標準偏差)0.00009689565 (±0.0013590718)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 252.416 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_34831_msk_1.map
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: #2

ファイルemd_34831_half_map_1.map
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: #1

ファイルemd_34831_half_map_2.map
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 : Hexamer of glutamate dehydrogenase in the presence of NADP

全体名称: Hexamer of glutamate dehydrogenase in the presence of NADP
要素
  • 複合体: Hexamer of glutamate dehydrogenase in the presence of NADP
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate dehydrogenaseグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
  • リガンド: NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE

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超分子 #1: Hexamer of glutamate dehydrogenase in the presence of NADP

超分子名称: Hexamer of glutamate dehydrogenase in the presence of NADP
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Thermococcus profundus (古細菌)
分子量理論値: 264 KDa

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分子 #1: Glutamate dehydrogenase

分子名称: Glutamate dehydrogenase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: glutamate dehydrogenase [NAD(P)+]
由来(天然)生物種: Thermococcus profundus (古細菌)
分子量理論値: 46.758477 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MVEIDPFEMA VKQLERAAQY MDISEEALEW LKKPMRIVEV SVPIEMDDGS VKVFTGFRVQ HNWARGPTKG GIRWHPAETL STVKALATW MTWKVAVVDL PYGGGKGGII VNPKELSERE QERLARAYIR AVYDVIGPWT DIPAPDVYTN PKIMGWMMDE Y ETIMRRKG ...文字列:
MVEIDPFEMA VKQLERAAQY MDISEEALEW LKKPMRIVEV SVPIEMDDGS VKVFTGFRVQ HNWARGPTKG GIRWHPAETL STVKALATW MTWKVAVVDL PYGGGKGGII VNPKELSERE QERLARAYIR AVYDVIGPWT DIPAPDVYTN PKIMGWMMDE Y ETIMRRKG PAFGVITGKP LSIGGSLGRG TATAQGAIFT IREAAKALGI DLKGKKIAVQ GYGNAGYYTA KLAKEQLGMT VV AVSDSRG GIYNPDGLDP DEVLKWKREH GSVKDFPGAT NITNEELLEL EVDVLAPAAI EEVITEKNAD NIKAKIVAEV ANG PVTPEA DDILREKGIL QIPDFLCNAG GVTVSYFEWV QNINGYYWTE EEVREKLDKK MTKAFWEVYN THKDKNIHMR DAAY VVAVS RVYQAMKDRG WVKK

UniProtKB: グルタミン酸デヒドロゲナーゼ

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分子 #2: NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE

分子名称: NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: NAP
分子量理論値: 743.405 Da
Chemical component information

ChemComp-NAP:
NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸

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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0.0036 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
3.0 mMNADPニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸nicotinamide adenine dinucleotide phosphateニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸
135.0 mMNaCl塩化ナトリウムsodium chloride塩化ナトリウム
15.0 mMTrisトリスヒドロキシメチルアミノメタンtris(hydroxymethyl)aminomethane
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: MOLYBDENUM / 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
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL CRYO ARM 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
最大 デフォーカス（公称値）: 3.3000000000000003 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 10389 / 平均電子線量: 1.2 e/Å2

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3037558
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
詳細: The startup model was generated by de novo 3D model generation in Relion.
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 3次元分類平均メンバー数/クラス: 80000
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.29 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 59423
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8hj3:
cryoEM structure of glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus in complex with NADP

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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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