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Yorodumi- PDB-8owm: Crystal structure of glutamate dehydrogenase 2 from Arabidopsis t... -
+Open data
-Basic information
Entry | Database: PDB / ID: 8owm | ||||||
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Title | Crystal structure of glutamate dehydrogenase 2 from Arabidopsis thaliana binding Ca, NAD and 2,2-dihydroxyglutarate | ||||||
Components | Glutamate dehydrogenase 2 | ||||||
Keywords | OXIDOREDUCTASE / glutamic acid / calcium / NAD cofactor / nitrogen metabolism / 2 / 2-dihydroxyglutarate | ||||||
Function / homology | Function and homology information glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] activity / glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] / glutamate dehydrogenase (NADP+) activity / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / amino acid metabolic process / plant-type vacuole / cobalt ion binding / copper ion binding / mitochondrion / zinc ion binding ...glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] activity / glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] / glutamate dehydrogenase (NADP+) activity / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / amino acid metabolic process / plant-type vacuole / cobalt ion binding / copper ion binding / mitochondrion / zinc ion binding / ATP binding / plasma membrane Similarity search - Function | ||||||
Biological species | Arabidopsis thaliana (thale cress) | ||||||
Method | X-RAY DIFFRACTION / SYNCHROTRON / MOLECULAR REPLACEMENT / Resolution: 1.7 Å | ||||||
Authors | Grzechowiak, M. / Ruszkowski, M. | ||||||
Funding support | Poland, 1items
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Citation | Journal: Plant Physiol Biochem / Year: 2023 Title: Structural and functional studies of Arabidopsis thaliana glutamate dehydrogenase isoform 2 demonstrate enzyme dynamics and identify its calcium binding site. Authors: Marta Grzechowiak / Joanna Sliwiak / Mariusz Jaskolski / Milosz Ruszkowski / Abstract: Glutamate dehydrogenase (GDH) is an enzyme at the crossroad of plant nitrogen and carbon metabolism. GDH catalyzes the conversion of 2-oxoglutarate into glutamate (2OG → Glu), utilizing ammonia as ...Glutamate dehydrogenase (GDH) is an enzyme at the crossroad of plant nitrogen and carbon metabolism. GDH catalyzes the conversion of 2-oxoglutarate into glutamate (2OG → Glu), utilizing ammonia as cosubstrate and NADH as coenzyme. The GDH reaction is reversible, meaning that the NAD-dependent reaction (Glu → 2OG) releases ammonia. In Arabidopsis thaliana, three GDH isoforms exist, AtGDH1, AtGDH2, and AtGDH3. The subject of this work is AtGDH2. Previous reports have suggested that enzymes homologous to AtGDH2 contain a calcium-binding EF-hand motif located in the coenzyme binding domain. Here, we show that while AtGDH2 indeed does bind calcium, the binding occurs elsewhere and the region predicted to be the EF-hand motif has a completely different structure. As the true calcium binding site is > 20 Å away from the active site, it seems to play a structural, rather than catalytic role. We also performed comparative kinetic characterization of AtGDH1 and AtGDH2 using spectroscopic methods and isothermal titration calorimetry, to note that the isoenzymes generally exhibit similar behavior, with calcium having only a minor effect. However, the spatial and temporal changes in the gene expression profiles of the three AtGDH genes point to AtGDH2 as the most prevalent isoform. | ||||||
History |
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-Structure visualization
Structure viewer | Molecule: MolmilJmol/JSmol |
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-Downloads & links
-Download
PDBx/mmCIF format | 8owm.cif.gz | 1007.2 KB | Display | PDBx/mmCIF format |
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PDB format | pdb8owm.ent.gz | 829.8 KB | Display | PDB format |
PDBx/mmJSON format | 8owm.json.gz | Tree view | PDBx/mmJSON format | |
Others | Other downloads |
-Validation report
Summary document | 8owm_validation.pdf.gz | 4 MB | Display | wwPDB validaton report |
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Full document | 8owm_full_validation.pdf.gz | 4 MB | Display | |
Data in XML | 8owm_validation.xml.gz | 109.3 KB | Display | |
Data in CIF | 8owm_validation.cif.gz | 157.3 KB | Display | |
Arichive directory | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ow/8owm ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ow/8owm | HTTPS FTP |
-Related structure data
Related structure data | 8ownC 6yeiS C: citing same article (ref.) S: Starting model for refinement |
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Similar structure data | Similarity search - Function & homologyF&H Search |
Experimental dataset #1 | Data reference: 10.18150/II5MT4 / Data set type: diffraction image data / Metadata reference: 10.18150/II5MT4 |
-Links
-Assembly
Deposited unit |
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1 |
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Unit cell |
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-Components
-Protein , 1 types, 6 molecules ABCDEF
#1: Protein | Mass: 45027.188 Da / Num. of mol.: 6 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Arabidopsis thaliana (thale cress) / Gene: GDH2, At5g07440, T2I1_150 / Production host: Escherichia coli BL21(DE3) (bacteria) / Variant (production host): -Gold References: UniProt: Q38946, glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] |
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-Non-polymers , 8 types, 2156 molecules
#2: Chemical | ChemComp-NAD / #3: Chemical | ChemComp-GOL / #4: Chemical | ChemComp-EDO / #5: Chemical | ChemComp-U5C / #6: Chemical | ChemComp-CA / #7: Chemical | #8: Chemical | ChemComp-PEG / #9: 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: 2.87 Å3/Da / Density % sol: 57.16 % |
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Crystal grow | Temperature: 273 K / Method: vapor diffusion, sitting drop / pH: 6.5 Details: 0.12MMonosaccharides (0.02M D-Glucose; 0.02M D-Mannose; 0.02M D-Galactose; 0.02M L-Fucose; 0.02M D-Xylose; 0.02M N-Acetyl-D-Glucosamine ),0.1M Imidazole/MES buffer pH 6.5, 20% v/v Glycerol and 10% w/v PEG 4000 |
-Data collection
Diffraction | Mean temperature: 100 K / Serial crystal experiment: N |
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Diffraction source | Source: SYNCHROTRON / Site: PETRA III, EMBL c/o DESY / Beamline: P13 (MX1) / Wavelength: 0.9762 Å |
Detector | Type: DECTRIS EIGER X 16M / Detector: PIXEL / Date: Jun 21, 2021 |
Radiation | Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray |
Radiation wavelength | Wavelength: 0.9762 Å / Relative weight: 1 |
Reflection | Resolution: 1.7→65.7 Å / Num. obs: 318817 / % possible obs: 96.9 % / Redundancy: 3.55 % / Biso Wilson estimate: 23.46 Å2 / CC1/2: 0.998 / Rmerge(I) obs: 0.062 / Rrim(I) all: 0.075 / Net I/σ(I): 10.76 |
Reflection shell | Resolution: 1.7→1.8 Å / Redundancy: 2.92 % / Rmerge(I) obs: 0.758 / Mean I/σ(I) obs: 1.32 / Num. unique obs: 50659 / CC1/2: 0.624 / Rrim(I) all: 0.927 / % possible all: 95.2 |
-Processing
Software |
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Refinement | Method to determine structure: MOLECULAR REPLACEMENT Starting model: 6yei Resolution: 1.7→65.7 Å / SU ML: 0.1703 / Cross valid method: FREE R-VALUE / σ(F): 1.96 / Phase error: 18.7346 Stereochemistry target values: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
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Solvent computation | Shrinkage radii: 0.9 Å / VDW probe radii: 1.11 Å / Solvent model: FLAT BULK SOLVENT MODEL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Displacement parameters | Biso mean: 31.58 Å2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 1.7→65.7 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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