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- EMDB-6634: Glutamate dehydrogenase in complex with NADH, closed conformation -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-6634
タイトルGlutamate dehydrogenase in complex with NADH, closed conformation
マップデータReconstruction of the BINARY complex of bovine glutamate dehydrogenase with NADH. This entry is the CLOSED conformation.
試料
  • 試料: Binary complex of bovine glutamate dehydrogenase with NADH
  • タンパク質・ペプチド: L-glutamate:NAD(P)+ oxidoreductase (deaminating)
  • リガンド: [[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2R,3S,4R,5R)-5-(3-carbamoyl-4H-pyridin-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl hydrogen phosphate
キーワードenzyme / glutamate metabolism / mitochondria
機能・相同性
機能・相同性情報


glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] activity / tricarboxylic acid metabolic process / glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] / : / glutamate dehydrogenase (NADP+) activity / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / glutamate catabolic process / amino acid metabolic process / glutamine metabolic process / mitochondrial inner membrane ...glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] activity / tricarboxylic acid metabolic process / glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] / : / glutamate dehydrogenase (NADP+) activity / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / glutamate catabolic process / amino acid metabolic process / glutamine metabolic process / mitochondrial inner membrane / oxidoreductase activity / mitochondrial matrix / nucleotide binding / GTP binding / endoplasmic reticulum / mitochondrion / ATP binding / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
NAD(P)-binding domain / 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 / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain / Glu/Leu/Phe/Val dehydrogenase, dimerisation domain / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase ...NAD(P)-binding domain / 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 / 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/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
Glutamate dehydrogenase 1, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ) / unidentified (未定義)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å
データ登録者Borgnia MJ / Banerjee S / Merk A / Matthies D / Bartesaghi A / Rao P / Pierson J / Earl LA / Falconieri V / Subramaniam S / Milne JLS
引用ジャーナル: Mol Pharmacol / 年: 2016
タイトル: Using Cryo-EM to Map Small Ligands on Dynamic Metabolic Enzymes: Studies with Glutamate Dehydrogenase.
著者: Mario J Borgnia / Soojay Banerjee / Alan Merk / Doreen Matthies / Alberto Bartesaghi / Prashant Rao / Jason Pierson / Lesley A Earl / Veronica Falconieri / Sriram Subramaniam / Jacqueline L S Milne /
要旨: Cryo-electron microscopy (cryo-EM) methods are now being used to determine structures at near-atomic resolution and have great promise in molecular pharmacology, especially in the context of mapping ...Cryo-electron microscopy (cryo-EM) methods are now being used to determine structures at near-atomic resolution and have great promise in molecular pharmacology, especially in the context of mapping the binding of small-molecule ligands to protein complexes that display conformational flexibility. We illustrate this here using glutamate dehydrogenase (GDH), a 336-kDa metabolic enzyme that catalyzes the oxidative deamination of glutamate. Dysregulation of GDH leads to a variety of metabolic and neurologic disorders. Here, we report near-atomic resolution cryo-EM structures, at resolutions ranging from 3.2 Å to 3.6 Å for GDH complexes, including complexes for which crystal structures are not available. We show that the binding of the coenzyme NADH alone or in concert with GTP results in a binary mixture in which the enzyme is in either an "open" or "closed" state. Whereas the structure of NADH in the active site is similar between the open and closed states, it is unexpectedly different at the regulatory site. Our studies thus demonstrate that even in instances when there is considerable structural information available from X-ray crystallography, cryo-EM methods can provide useful complementary insights into regulatory mechanisms for dynamic protein complexes.
履歴
登録2016年3月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2016年4月27日-
マップ公開2016年4月27日-
更新2016年5月11日-
現状2016年5月11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: 0.02
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.02
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-3jd1
  • 表面レベル: 0.02
  • 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

400_6634.gif

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_6634.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 62.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of the BINARY complex of bovine glutamate dehydrogenase with NADH. This entry is the CLOSED conformation.
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.676 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.02 / ムービー #1: 0.02
最小 - 最大-0.02255552 - 0.06258789
平均 (標準偏差)0.00088113 (±0.00493065)
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: 173.056 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.6760.6760.676
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z173.056173.056173.056
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0230.0630.001

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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 : Binary complex of bovine glutamate dehydrogenase with NADH

全体名称: Binary complex of bovine glutamate dehydrogenase with NADH
要素
  • 試料: Binary complex of bovine glutamate dehydrogenase with NADH
  • タンパク質・ペプチド: L-glutamate:NAD(P)+ oxidoreductase (deaminating)
  • リガンド: [[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2R,3S,4R,5R)-5-(3-carbamoyl-4H-pyridin-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl hydrogen phosphate

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超分子 #1000: Binary complex of bovine glutamate dehydrogenase with NADH

超分子名称: Binary complex of bovine glutamate dehydrogenase with NADH
タイプ: sample / ID: 1000
詳細: The sample was largely monodisperse. Some chains of hexamers were observed. Image processing revealed the presence of two conformational states (see related entry EMD-6635).
集合状態: one homohexamer of GDH binds 12 molecules of NADH
Number unique components: 2
分子量理論値: 344 KDa

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分子 #1: L-glutamate:NAD(P)+ oxidoreductase (deaminating)

分子名称: L-glutamate:NAD(P)+ oxidoreductase (deaminating) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
Name.synonym: Glutamate dehydrogenase 1, mitochondrial, glutamate dehydrogenase [NAD(P)+], GDH
詳細: Bovine glutamate dehydrogenase (catalog no. G2626; Sigma-Aldrich) was dialyzed overnight against buffer (100 mM potassium phosphate, pH 6.8) prior to fractionation by size-exclusion ...詳細: Bovine glutamate dehydrogenase (catalog no. G2626; Sigma-Aldrich) was dialyzed overnight against buffer (100 mM potassium phosphate, pH 6.8) prior to fractionation by size-exclusion chromatography using a Superdex 200 10/30 column.
コピー数: 6 / 集合状態: hexamer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ) / 別称: Cow / 組織: Liver / Organelle: Mitochondria / 細胞中の位置: Mitochondrial matrix
分子量理論値: 56 KDa
配列UniProtKB: Glutamate dehydrogenase 1, mitochondrial
GO: nucleotide binding, glutamate dehydrogenase (NAD+) activity, glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] activity, glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] activity, ATP binding, GTP binding, mitochondrion, ...GO: nucleotide binding, glutamate dehydrogenase (NAD+) activity, glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] activity, glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] activity, ATP binding, GTP binding, mitochondrion, mitochondrion, mitochondrial inner membrane, mitochondrial matrix, amino acid metabolic process, glutamate catabolic process, glutamine metabolic process, oxidoreductase activity, oxidoreductase activity, GO: 0055114, GO: 0055114, tricarboxylic acid metabolic process
InterPro: Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal, Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation ...InterPro: Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal, Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain, NAD(P)-binding domain

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分子 #2: [[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]me...

分子名称: [[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2R,3S,4R,5R)-5-(3-carbamoyl-4H-pyridin-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl hydrogen phosphate
タイプ: ligand / ID: 2 / Name.synonym: NADH, Nicotinamide Adenine Dinucleotide / コピー数: 12 / 集合状態: monomer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 1 KDa

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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2.0 mg/mL
緩衝液pH: 6.8
詳細: 100 mM potassium phosphate, 0.1% n-octyl glucopyranoside, 20 mM NADH
グリッド詳細: 200 mesh Quantifoil R2/2 grids (Quantifoil Micro Tools)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 90 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 手法: Blot for 3-6 seconds before plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: Gatan GIF Quantum
エネルギーフィルター - エネルギー下限: 0.0 eV
エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20.0 eV
日付2014年11月23日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 1588 / 平均電子線量: 45 e/Å2
詳細: Every image is the average of 38 frames recorded by the direct electron detector.
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 73964 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正詳細: Each micrograph
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: CTFFIND3, EMAN2, Relion / 使用した粒子像数: 34926

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

3mw9
PDB 未公開エントリ


Chain - Chain ID: A
ソフトウェア名称: Chimera, Rosetta, PHENIX, Coot
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-3jd1:
Glutamate dehydrogenase in complex with NADH, closed conformation

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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://pdbjlvh1.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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