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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-0071 | |||||||||
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タイトル | GAPDH-CP12-PRK complex | |||||||||
マップデータ | None | |||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 phosphoribulokinase / phosphoribulokinase activity / negative regulation of reductive pentose-phosphate cycle / 酸化還元酵素; アルデヒドまたはケトンに対し酸化酵素として働く; NAD又はNADPを用いる / oxidoreductase activity, acting on the aldehyde or oxo group of donors, NAD or NADP as acceptor / glucose metabolic process / NAD binding / NADP binding / carbohydrate metabolic process / ATP binding / metal ion binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Thermosynechococcus elongatus BP-1 (バクテリア) / Thermosynechococcus elongatus (strain BP-1) (バクテリア) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å | |||||||||
データ登録者 | McFarlane CR / Shah N / Bubeck D / Murray JW | |||||||||
資金援助 | 英国, 1件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2019 タイトル: Structural basis of light-induced redox regulation in the Calvin-Benson cycle in cyanobacteria. 著者: Ciaran R McFarlane / Nita R Shah / Burak V Kabasakal / Blanca Echeverria / Charles A R Cotton / Doryen Bubeck / James W Murray / 要旨: Plants, algae, and cyanobacteria fix carbon dioxide to organic carbon with the Calvin-Benson (CB) cycle. Phosphoribulokinase (PRK) and glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) are essential ...Plants, algae, and cyanobacteria fix carbon dioxide to organic carbon with the Calvin-Benson (CB) cycle. Phosphoribulokinase (PRK) and glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) are essential CB-cycle enzymes that control substrate availability for the carboxylation enzyme Rubisco. PRK consumes ATP to produce the Rubisco substrate ribulose bisphosphate (RuBP). GAPDH catalyzes the reduction step of the CB cycle with NADPH to produce the sugar glyceraldehyde 3-phosphate (GAP), which is used for regeneration of RuBP and is the main exit point of the cycle. GAPDH and PRK are coregulated by the redox state of a conditionally disordered protein CP12, which forms a ternary complex with both enzymes. However, the structural basis of CB-cycle regulation by CP12 is unknown. Here, we show how CP12 modulates the activity of both GAPDH and PRK. Using thermophilic cyanobacterial homologs, we solve crystal structures of GAPDH with different cofactors and CP12 bound, and the ternary GAPDH-CP12-PRK complex by electron cryo-microscopy, we reveal that formation of the N-terminal disulfide preorders CP12 prior to binding the PRK active site, which is resolved in complex with CP12. We find that CP12 binding to GAPDH influences substrate accessibility of all GAPDH active sites in the binary and ternary inhibited complexes. Our structural and biochemical data explain how CP12 integrates responses from both redox state and nicotinamide dinucleotide availability to regulate carbon fixation. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
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添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_0071.map.gz | 152.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-0071-v30.xml emd-0071.xml | 21.1 KB 21.1 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_0071_fsc.xml | 12.5 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_0071.png | 118 KB | ||
その他 | emd_0071_half_map_1.map.gz emd_0071_half_map_2.map.gz | 129 MB 129 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-0071 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-0071 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_0071_validation.pdf.gz | 378.5 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_0071_full_validation.pdf.gz | 377.6 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_0071_validation.xml.gz | 17.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-0071 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-0071 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_0071.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 163.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | None | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.047 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
-ハーフマップ: half map 1
ファイル | emd_0071_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half map 1 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map 2
ファイル | emd_0071_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half map 2 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : GAPDH-CP12-PRK complex
全体 | 名称: GAPDH-CP12-PRK complex |
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要素 |
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-超分子 #1: GAPDH-CP12-PRK complex
超分子 | 名称: GAPDH-CP12-PRK complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3 |
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分子量 | 実験値: 480 KDa |
-超分子 #2: GAPDH-CP12-PRK complex
超分子 | 名称: GAPDH-CP12-PRK complex / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: Thermosynechococcus elongatus BP-1 (バクテリア) |
-超分子 #3: GAPDH-CP12-PRK complex
超分子 | 名称: GAPDH-CP12-PRK complex / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#3 |
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由来(天然) | 生物種: Thermosynechococcus elongatus BP-1 (バクテリア) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
-分子 #1: CP12 polypeptide
分子 | 名称: CP12 polypeptide / 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: Thermosynechococcus elongatus (strain BP-1) (バクテリア) 株: BP-1 |
分子量 | 理論値: 8.611127 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: GSMSNLEKQI EQAREEAHKI CDTEGATSGQ CAAAWDALEE LQAEAAHQRA EQQDHKTSFQ QYCDDNPDAA ECRIYDD |
-分子 #2: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase
分子 | 名称: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO EC番号: 酸化還元酵素; アルデヒドまたはケトンに対し酸化酵素として働く; NAD又はNADPを用いる |
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由来(天然) | 生物種: Thermosynechococcus elongatus (strain BP-1) (バクテリア) 株: BP-1 |
分子量 | 理論値: 36.792734 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: GSMVRVAING FGRIGRNFMR CWLQRKANSK LEIVGINDTS DPRTNAHLLK YDSMLGIFQD AEITADDDCI YAGGHAVKCV SDRNPENLP WSAWGIDLVI EATGVFTSRE GASKHLSAGA KKVLITAPGK GNIPTYVVGV NHHTYDPSED IVSNASCTTN C LAPIVKVL ...文字列: GSMVRVAING FGRIGRNFMR CWLQRKANSK LEIVGINDTS DPRTNAHLLK YDSMLGIFQD AEITADDDCI YAGGHAVKCV SDRNPENLP WSAWGIDLVI EATGVFTSRE GASKHLSAGA KKVLITAPGK GNIPTYVVGV NHHTYDPSED IVSNASCTTN C LAPIVKVL HEAFGIQQGM MTTTHSYTGD QRLLDASHRD LRRARAAAMN IVPTSTGAAK AVGLVIPELQ GKLNGIALRV PT PNVSVVD FVAQVEKPTI AEQVNQVIKE ASETTMKGII HYSELELVSS DYRGHNASSI LDASLTMVLG GNLVKVVAWY DNE WGYSQR VLDLAEHMAA HWA |
-分子 #3: Phosphoribulokinase
分子 | 名称: Phosphoribulokinase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: phosphoribulokinase |
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由来(天然) | 生物種: Thermosynechococcus elongatus (strain BP-1) (バクテリア) 株: BP-1 |
分子量 | 理論値: 38.038234 KDa |
配列 | 文字列: MSSKPDRVVL IGVAGDSGCG KSTFLRRLAD LFGEDFMTVI CLDDYHSLDR KQRKEMGITA LDPRANNFDL MYEQIKALKN GESIMKPIY NHETGTIDPP EKVDPNHVIV IEGLHPLYDE RVRSLIDFSV YLDISDDVKI AWKIKRDMAE RGHSYEDVIA S INARRPDF ...文字列: MSSKPDRVVL IGVAGDSGCG KSTFLRRLAD LFGEDFMTVI CLDDYHSLDR KQRKEMGITA LDPRANNFDL MYEQIKALKN GESIMKPIY NHETGTIDPP EKVDPNHVIV IEGLHPLYDE RVRSLIDFSV YLDISDDVKI AWKIKRDMAE RGHSYEDVIA S INARRPDF MAYIDPQKQY ADVVLQILPS QLAKEEKVGN ILRVRMLQRE GIPGFEPVYL FDEGSTITWI PCGRKLTCSY PG IRLSYGP DEYYGHPVSV LEVDGRFEKL DELIYIESHL SNTSTKHYGE VTELLLKHRD YPGSDNGSGL FQVLTGLKMR ATY ERLTSR DAATVTNR |
-分子 #4: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE
分子 | 名称: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 8 / 式: NAD |
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分子量 | 理論値: 663.425 Da |
Chemical component information | ChemComp-NAD: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.9 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 支持フィルム - Film thickness: 3.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR | |||||||||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 85 % / チャンバー内温度: 283 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV 詳細: Blot force 3. Wait time 60 seconds, then blotted for 3.5 seconds before plunging. 2.5 ul of sample.. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 44.0 e/Å2 |
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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD |
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 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT |
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得られたモデル | PDB-6gve: |