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- EMDB-19736: Full-length human cystathionine beta-synthase with C-terminal 6xH... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-19736
タイトルFull-length human cystathionine beta-synthase with C-terminal 6xHis-tag, basal state, single particle reconstruction
マップデータ
試料
  • 複合体: Helical assembly of full-length human cystathionine beta-synthase in the basal state
    • タンパク質・ペプチド: Cystathionine beta-synthase
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
キーワードFilament / Allostery / TRANSFERASE
機能・相同性
機能・相同性情報


Cysteine formation from homocysteine / homocysteine catabolic process / modified amino acid binding / cystathionine beta-synthase / cysteine biosynthetic process via cystathionine / cystathionine beta-synthase activity / Metabolism of ingested SeMet, Sec, MeSec into H2Se / homocysteine metabolic process / hydrogen sulfide biosynthetic process / carbon monoxide binding ...Cysteine formation from homocysteine / homocysteine catabolic process / modified amino acid binding / cystathionine beta-synthase / cysteine biosynthetic process via cystathionine / cystathionine beta-synthase activity / Metabolism of ingested SeMet, Sec, MeSec into H2Se / homocysteine metabolic process / hydrogen sulfide biosynthetic process / carbon monoxide binding / L-serine catabolic process / L-serine metabolic process / cartilage development involved in endochondral bone morphogenesis / regulation of nitric oxide mediated signal transduction / cysteine biosynthetic process / L-cysteine catabolic process / cerebellum morphogenesis / nitric oxide binding / transsulfuration / DNA protection / cysteine biosynthetic process from serine / endochondral ossification / S-adenosyl-L-methionine binding / response to folic acid / nitrite reductase (NO-forming) activity / superoxide metabolic process / blood vessel remodeling / maternal process involved in female pregnancy / blood vessel diameter maintenance / oxygen binding / pyridoxal phosphate binding / cellular response to hypoxia / ubiquitin protein ligase binding / heme binding / negative regulation of apoptotic process / enzyme binding / protein homodimerization activity / identical protein binding / nucleus / metal ion binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Cystathionine beta-synthase, C-terminal domain / Cystathionine beta-synthase / Cysteine synthase/cystathionine beta-synthase, pyridoxal-phosphate attachment site / Cysteine synthase/cystathionine beta-synthase P-phosphate attachment site. / : / Domain in cystathionine beta-synthase and other proteins. / Pyridoxal-phosphate dependent enzyme / Tryptophan synthase beta subunit-like PLP-dependent enzyme / Pyridoxal-phosphate dependent enzyme / CBS domain superfamily ...Cystathionine beta-synthase, C-terminal domain / Cystathionine beta-synthase / Cysteine synthase/cystathionine beta-synthase, pyridoxal-phosphate attachment site / Cysteine synthase/cystathionine beta-synthase P-phosphate attachment site. / : / Domain in cystathionine beta-synthase and other proteins. / Pyridoxal-phosphate dependent enzyme / Tryptophan synthase beta subunit-like PLP-dependent enzyme / Pyridoxal-phosphate dependent enzyme / CBS domain superfamily / CBS domain / CBS domain / CBS domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Cystathionine beta-synthase
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者McCorvie TJ / Yue WW
資金援助 英国, 1件
OrganizationGrant number国
Wellcome Trust 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Architecture and regulation of filamentous human cystathionine beta-synthase.
著者: Thomas J McCorvie / Douglas Adamoski / Raquel A C Machado / Jiazhi Tang / Henry J Bailey / Douglas S M Ferreira / Claire Strain-Damerell / Arnaud Baslé / Andre L B Ambrosio / Sandra M G Dias / Wyatt W Yue /
要旨: Cystathionine beta-synthase (CBS) is an essential metabolic enzyme across all domains of life for the production of glutathione, cysteine, and hydrogen sulfide. Appended to the conserved catalytic ...Cystathionine beta-synthase (CBS) is an essential metabolic enzyme across all domains of life for the production of glutathione, cysteine, and hydrogen sulfide. Appended to the conserved catalytic domain of human CBS is a regulatory domain that modulates activity by S-adenosyl-L-methionine (SAM) and promotes oligomerisation. Here we show using cryo-electron microscopy that full-length human CBS in the basal and SAM-bound activated states polymerises as filaments mediated by a conserved regulatory domain loop. In the basal state, CBS regulatory domains sterically block the catalytic domain active site, resulting in a low-activity filament with three CBS dimers per turn. This steric block is removed when in the activated state, one SAM molecule binds to the regulatory domain, forming a high-activity filament with two CBS dimers per turn. These large conformational changes result in a central filament of SAM-stabilised regulatory domains at the core, decorated with highly flexible catalytic domains. Polymerisation stabilises CBS and reduces thermal denaturation. In PC-3 cells, we observed nutrient-responsive CBS filamentation that disassembles when methionine is depleted and reversed in the presence of SAM. Together our findings extend our understanding of CBS enzyme regulation, and open new avenues for investigating the pathogenic mechanism and therapeutic opportunities for CBS-associated disorders.
履歴
登録2024年2月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月17日-
マップ公開2024年4月17日-
更新2024年4月17日-
現状2024年4月17日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_19736.png

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_19736.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.09 Å/pix.
x 240 pix.
= 260.4 Å		1.09 Å/pix.
x 240 pix.
= 260.4 Å		1.09 Å/pix.
x 240 pix.
= 260.4 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.085 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.9
最小 - 最大-6.434792 - 10.319861
平均 (標準偏差)0.0037695104 (±0.28424397)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 260.40002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_19736_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Non-sharpened map

ファイルemd_19736_additional_1.map
注釈Non-sharpened map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_19736_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_19736_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Helical assembly of full-length human cystathionine beta-synthase...

全体名称: Helical assembly of full-length human cystathionine beta-synthase in the basal state
要素
  • 複合体: Helical assembly of full-length human cystathionine beta-synthase in the basal state
    • タンパク質・ペプチド: Cystathionine beta-synthase
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

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超分子 #1: Helical assembly of full-length human cystathionine beta-synthase...

超分子名称: Helical assembly of full-length human cystathionine beta-synthase in the basal state
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Cystathionine beta-synthase

分子名称: Cystathionine beta-synthase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: cystathionine beta-synthase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 61.864551 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MPSETPQAEV GPTGCPHRSG PHSAKGSLEK GSPEDKEAKE PLWIRPDAPS RCTWQLGRPA SESPHHHTAP AKSPKILPDI LKKIGDTPM VRINKIGKKF GLKCELLAKC EFFNAGGSV(LLP) DRISLRMIED AERDGTLKPG DTIIEPTSGN TGIGLAL AA ...文字列:
MPSETPQAEV GPTGCPHRSG PHSAKGSLEK GSPEDKEAKE PLWIRPDAPS RCTWQLGRPA SESPHHHTAP AKSPKILPDI LKKIGDTPM VRINKIGKKF GLKCELLAKC EFFNAGGSV(LLP) DRISLRMIED AERDGTLKPG DTIIEPTSGN TGIGLAL AA AVRGYRCIIV MPEKMSSEKV DVLRALGAEI VRTPTNARFD SPESHVGVAW RLKNEIPNSH ILDQYRNASN PLAHYDTT A DEILQQCDGK LDMLVASVGT GGTITGIARK LKEKCPGCRI IGVDPEGSIL AEPEELNQTE QTTYEVEGIG YDFIPTVLD RTVVDKWFKS NDEEAFTFAR MLIAQEGLLC GGSAGSTVAV AVKAAQELQE GQRCVVILPD SVRNYMTKFL SDRWMLQKGF LKEEDLTEK KPWWWHLRVQ ELGLSAPLTV LPTITCGHTI EILREKGFDQ APVVDEAGVI LGMVTLGNML SSLLAGKVQP S DQVGKVIY KQFKQIRLTD TLGRLSHILE MDHFALVVHE QIQYHSTGKS SQRQMVFGVV TAIDLLNFVA AQERDQKAAH HH HHH

UniProtKB: Cystathionine beta-synthase

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分子 #2: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

分子名称: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 6 / 式: HEM
分子量理論値: 616.487 Da
Chemical component information

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

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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filament

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試料調製

濃度1.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称式
25.0 mMHEPES
200.0 mMsodium chlorideNaCl
2.0 mMTCEP
0.005 % (v/v)Tween-20

詳細: filter sterile 25 mM HEPES, pH 7.5, 200 mM NaCl, 2.0 mM TCEP, 0.005% (v/v) tween-20
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
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 IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1740 / 平均露光時間: 60.0 sec. / 平均電子線量: 37.85 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 / 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）: 0.9 µm / 倍率（公称値）: 75000
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

粒子像選択選択した数: 760869
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: ab-inito from data
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1.0) / 使用した粒子像数: 188230
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.8)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1.0)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4coo


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 61.93
得られたモデル

PDB-8s5i:
Full-length human cystathionine beta-synthase with C-terminal 6xHis-tag, basal state, single particle reconstruction

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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://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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