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基本情報
登録情報 | ![]() | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of stably reduced Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase in complex with NADH | |||||||||
![]() | B-factor sharpened map used for atomic model building and figures. | |||||||||
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![]() | NADPH oxidase / ROS producing / flavoprotein / heme protein / MEMBRANE PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | ![]() 2 iron, 2 sulfur cluster binding / flavin adenine dinucleotide binding / oxidoreductase activity / membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.36 Å | |||||||||
![]() | Dubach VRA / San Segundo-Acosta P / Murphy BJ | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Structural and mechanistic insights into Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase. 著者: Victor R A Dubach / Pablo San Segundo-Acosta / Bonnie J Murphy / ![]() ![]() 要旨: Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidases (NOXs) have a major role in the physiology of eukaryotic cells by mediating reactive oxygen species production. Evolutionarily distant ...Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidases (NOXs) have a major role in the physiology of eukaryotic cells by mediating reactive oxygen species production. Evolutionarily distant proteins with the NOX catalytic core have been found in bacteria, including Streptococcus pneumoniae NOX (SpNOX), which is proposed as a model for studying NOXs because of its high activity and stability in detergent micelles. We present here cryo-electron microscopy structures of substrate-free and nicotinamide adenine dinucleotide (NADH)-bound SpNOX and of NADPH-bound wild-type and F397A SpNOX under turnover conditions. These high-resolution structures provide insights into the electron-transfer pathway and reveal a hydride-transfer mechanism regulated by the displacement of F397. We conducted structure-guided mutagenesis and biochemical analyses that explain the absence of substrate specificity toward NADPH and suggest the mechanism behind constitutive activity. Our study presents the structural basis underlying SpNOX enzymatic activity and sheds light on its potential in vivo function. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 97.1 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 21.6 KB 21.6 KB | 表示 表示 | ![]() |
FSC (解像度算出) | ![]() | 10.4 KB | 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 117.2 KB | ||
マスクデータ | ![]() | 103 MB | ![]() | |
Filedesc metadata | ![]() | 6.8 KB | ||
その他 | ![]() ![]() ![]() | 52.1 MB 95.7 MB 95.7 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||
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注釈 | B-factor sharpened map used for atomic model building and figures. | ||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.955 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
-マスク #1
ファイル | ![]() | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: Raw unsharpened map obtained after merging half maps.
ファイル | emd_18646_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Raw unsharpened map obtained after merging half maps. | ||||||||||||
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 A obtained during final refinement in cryoSPARC.
ファイル | emd_18646_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map A obtained during final refinement in cryoSPARC. | ||||||||||||
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 B obtained during final refinement in cryoSPARC.
ファイル | emd_18646_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map B obtained during final refinement in cryoSPARC. | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase with FAD and heme cofactor...
全体 | 名称: Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase with FAD and heme cofactors and NADH bound |
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要素 |
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-超分子 #1: Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase with FAD and heme cofactor...
超分子 | 名称: Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase with FAD and heme cofactors and NADH bound タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
-分子 #1: FAD-binding FR-type domain-containing protein
分子 | 名称: FAD-binding FR-type domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 46.060551 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: EFSMKSVKGL LFIIASFILT LLTWMNTSPQ FMIPGLALTS LSLTFILATR LPLLESWFHS LEKVYTVHKF TAFLSIILLI FHNFSMGGL WGSRLAAQFG NLAIYIFASI ILVAYLGKYI QYEAWRWIHR LVYLAYILGL FHIYMIMGNR LLTFNLLSFL V GSYALLGL ...文字列: EFSMKSVKGL LFIIASFILT LLTWMNTSPQ FMIPGLALTS LSLTFILATR LPLLESWFHS LEKVYTVHKF TAFLSIILLI FHNFSMGGL WGSRLAAQFG NLAIYIFASI ILVAYLGKYI QYEAWRWIHR LVYLAYILGL FHIYMIMGNR LLTFNLLSFL V GSYALLGL LAGFYIIFLY QKISFPYLGK ITHLKRLNHD TREIQIHLSR PFNYQSGQFA FLKIFQEGFE SAPHPFSISG GH GQTLYFT VKTSGDHTKN IYDNLQAGSK VTLDRAYGHM IIEEGRENQV WIAGGIGITP FISYIREHPI LDKQVHFYYS FRG DENAVY LDLLRNYAQK NPNFELHLID STKDGYLNFE QKEVPEHATV YMCGPISMMK ALAKQIKKQN PKTELIYEGF KFK UniProtKB: FAD-binding FR-type domain-containing protein |
-分子 #2: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE
分子 | 名称: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: FAD |
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分子量 | 理論値: 785.55 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-FAD: |
-分子 #3: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
分子 | 名称: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: HEM |
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分子量 | 理論値: 616.487 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-HEM: |
-分子 #4: 1,4-DIHYDRONICOTINAMIDE ADENINE DINUCLEOTIDE
分子 | 名称: 1,4-DIHYDRONICOTINAMIDE ADENINE DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: NAI |
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分子量 | 理論値: 665.441 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-NAI: |
-分子 #5: water
分子 | 名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 64 / 式: HOH |
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分子量 | 理論値: 18.015 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-HOH: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 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 | 6 mg/mL | ||||||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.5 構成要素:
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グリッド | モデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 90 sec. | ||||||||||||||||||
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 III |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS KRIOS |
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特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k) デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 22259 / 平均露光時間: 3.96 sec. / 平均電子線量: 70.0 e/Å2 / 詳細: Movies were collected in EER format. |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 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): 2.1 µm 最小 デフォーカス(公称値): 0.7000000000000001 µm 倍率(公称値): 215000 |
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 |
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画像解析
-原子モデル構築 1
詳細 | Model was fit using ChimeraX. Coot and PHENIX were used for model refinement. |
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精密化 | 空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 26.54 当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient |
得られたモデル | ![]() PDB-8qt9: |