+Open data
-Basic information
Entry | Database: PDB / ID: 6rke | ||||||
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Title | Molybdenum storage protein - P212121, ADP, molybdate | ||||||
Components | (Molybdenum storage protein subunit ...) x 2 | ||||||
Keywords | METAL BINDING PROTEIN / molybdenum storage protein / polyoxomolybdate clusters / ATP / amino acid kinase | ||||||
Function / homology | Function and homology information | ||||||
Biological species | Azotobacter vinelandii (bacteria) | ||||||
Method | X-RAY DIFFRACTION / SYNCHROTRON / MOLECULAR REPLACEMENT / Resolution: 1.7 Å | ||||||
Authors | Ermler, U. / Bruenle, S. | ||||||
Citation | Journal: Proc Natl Acad Sci U S A / Year: 2019 Title: Molybdate pumping into the molybdenum storage protein via an ATP-powered piercing mechanism. Authors: Steffen Brünle / Martin L Eisinger / Juliane Poppe / Deryck J Mills / Julian D Langer / Janet Vonck / Ulrich Ermler / Abstract: The molybdenum storage protein (MoSto) deposits large amounts of molybdenum as polyoxomolybdate clusters in a heterohexameric (αβ) cage-like protein complex under ATP consumption. Here, we suggest ...The molybdenum storage protein (MoSto) deposits large amounts of molybdenum as polyoxomolybdate clusters in a heterohexameric (αβ) cage-like protein complex under ATP consumption. Here, we suggest a unique mechanism for the ATP-powered molybdate pumping process based on X-ray crystallography, cryoelectron microscopy, hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry, and mutational studies of MoSto from . First, we show that molybdate, ATP, and Mg consecutively bind into the open ATP-binding groove of the β-subunit, which thereafter becomes tightly locked by fixing the previously disordered N-terminal arm of the α-subunit over the β-ATP. Next, we propose a nucleophilic attack of molybdate onto the γ-phosphate of β-ATP, analogous to the similar reaction of the structurally related UMP kinase. The formed instable phosphoric-molybdic anhydride becomes immediately hydrolyzed and, according to the current data, the released and accelerated molybdate is pressed through the cage wall, presumably by turning aside the Metβ149 side chain. A structural comparison between MoSto and UMP kinase provides valuable insight into how an enzyme is converted into a molecular machine during evolution. The postulated direct conversion of chemical energy into kinetic energy via an activating molybdate kinase and an exothermic pyrophosphatase reaction to overcome a proteinous barrier represents a novelty in ATP-fueled biochemistry, because normally, ATP hydrolysis initiates large-scale conformational changes to drive a distant process. | ||||||
History |
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-Structure visualization
Structure viewer | Molecule: MolmilJmol/JSmol |
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-Downloads & links
-Download
PDBx/mmCIF format | 6rke.cif.gz | 1.2 MB | Display | PDBx/mmCIF format |
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PDB format | pdb6rke.ent.gz | 1 MB | Display | PDB format |
PDBx/mmJSON format | 6rke.json.gz | Tree view | PDBx/mmJSON format | |
Others | Other downloads |
-Validation report
Summary document | 6rke_validation.pdf.gz | 15.4 MB | Display | wwPDB validaton report |
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Full document | 6rke_full_validation.pdf.gz | 15.5 MB | Display | |
Data in XML | 6rke_validation.xml.gz | 129.8 KB | Display | |
Data in CIF | 6rke_validation.cif.gz | 174.5 KB | Display | |
Arichive directory | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/rk/6rke ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/rk/6rke | HTTPS FTP |
-Related structure data
Related structure data | 4907C 6risC 6rj4C 6rkdC 4ndoS S: Starting model for refinement C: citing same article (ref.) |
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Similar structure data |
-Links
-Assembly
Deposited unit |
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1 |
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Unit cell |
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-Components
-Molybdenum storage protein subunit ... , 2 types, 12 molecules BDFHJLACEGIK
#1: Protein | Mass: 28247.582 Da / Num. of mol.: 6 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Azotobacter vinelandii (strain DJ / ATCC BAA-1303) (bacteria) Strain: DJ / ATCC BAA-1303 / Gene: mosB, Avin_43210 / Production host: Escherichia coli BL21(DE3) (bacteria) / References: UniProt: P84253 #2: Protein | Mass: 29245.582 Da / Num. of mol.: 6 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Azotobacter vinelandii (strain DJ / ATCC BAA-1303) (bacteria) Strain: DJ / ATCC BAA-1303 / Gene: mosA, Avin_43200 / Production host: Escherichia coli BL21(DE3) (bacteria) / References: UniProt: P84308 |
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-Non-polymers , 10 types, 1345 molecules
#3: Chemical | ChemComp-ADP / #4: Chemical | ChemComp-MG / #5: Chemical | ChemComp-8M0 / #6: Chemical | ChemComp-MOO / #7: Chemical | ChemComp-PO4 / #8: Chemical | #9: Chemical | ChemComp-ATP / #10: Chemical | #11: Chemical | #12: Water | ChemComp-HOH / | |
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-Details
Has ligand of interest | Y |
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-Experimental details
-Experiment
Experiment | Method: X-RAY DIFFRACTION / Number of used crystals: 1 |
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-Sample preparation
Crystal | Density Matthews: 2.54 Å3/Da / Density % sol: 51.62 % |
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Crystal grow | Temperature: 293 K / Method: vapor diffusion Details: 2 mM landthanide, 0.1 M buffer system 4, ph 6.5, 30% precipitant mix 7 |
-Data collection
Diffraction | Mean temperature: 100 K / Serial crystal experiment: N |
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Diffraction source | Source: SYNCHROTRON / Site: SLS / Beamline: X10SA / Wavelength: 1 Å |
Detector | Type: DECTRIS PILATUS 6M / Detector: PIXEL / Date: Nov 14, 2016 |
Radiation | Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray |
Radiation wavelength | Wavelength: 1 Å / Relative weight: 1 |
Reflection | Resolution: 1.7→50 Å / Num. obs: 378712 / % possible obs: 99.2 % / Redundancy: 5.1 % / Net I/σ(I): 13.2 |
Reflection shell | Resolution: 1.7→1.8 Å / Num. unique obs: 59518 |
-Processing
Software |
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Refinement | Method to determine structure: MOLECULAR REPLACEMENT Starting model: 4ndo Resolution: 1.7→49.492 Å / SU ML: 0.21 / Cross valid method: FREE R-VALUE / σ(F): 0.57 / Phase error: 21.98
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Solvent computation | Shrinkage radii: 0.9 Å / VDW probe radii: 1.11 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 1.7→49.492 Å
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Refine LS restraints |
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LS refinement shell |
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Refinement TLS params. | Method: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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Refinement TLS group |
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