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- EMDB-25805: Cryo-EM structure of methane monooxygenase hydroxylase (by graphene) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25805
タイトルCryo-EM structure of methane monooxygenase hydroxylase (by graphene)
マップデータ
試料
  • 複合体: Soluble Methane Monooxygenase Hydroxylase
    • タンパク質・ペプチド: Methane monooxygenase component A alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Methane monooxygenase component A beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Methane monooxygenase component A gamma chain
  • リガンド: FE (III) ION
キーワードmethane monooxygenase / hydroxylase / cryo-EM / electron transport / OXIDOREDUCTASE
機能・相同性
機能・相同性情報


methane metabolic process / methane monooxygenase (soluble) / : / : / one-carbon metabolic process / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Methane monooxygenase, gamma chain / Methane monooxygenase, gamma chain, domain 1 / Methane monooxygenase, gamma chain, domain 2 / Methane monooxygenase, gamma chain superfamily / Methane monooxygenase, hydrolase gamma chain / Methane/phenol monooxygenase, hydroxylase component / Propane/methane/phenol/toluene hydroxylase / Methane/Phenol/Alkene Hydroxylase / Ribonucleotide reductase-like / Ferritin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Methane monooxygenase component A gamma chain / Methane monooxygenase component A beta chain / Methane monooxygenase component A alpha chain
類似検索 - 構成要素
生物種Methylococcus capsulatus str. Bath (バクテリア) / Methylococcus capsulatus (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: 2.4 Å
データ登録者Cho US / Kim BC
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)DK111465 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS116008 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)CA250329 米国
引用ジャーナル: ACS Nano / 年: 2023
タイトル: Batch Production of High-Quality Graphene Grids for Cryo-EM: Cryo-EM Structure of Soluble Methane Monooxygenase Hydroxylase.
著者: Eungjin Ahn / Byungchul Kim / Soyoung Park / Amanda L Erwin / Suk Hyun Sung / Robert Hovden / Shyamal Mosalaganti / Uhn-Soo Cho /
要旨: Cryogenic electron microscopy (cryo-EM) has become a widely used tool for determining the protein structure. Despite recent technical advances, sample preparation remains a major bottleneck for ...Cryogenic electron microscopy (cryo-EM) has become a widely used tool for determining the protein structure. Despite recent technical advances, sample preparation remains a major bottleneck for several reasons, including protein denaturation at the air-water interface, the presence of preferred orientations, nonuniform ice layers, etc. Graphene, a two-dimensional allotrope of carbon consisting of a single atomic layer, has recently gained attention as a near-ideal support film for cryo-EM that can overcome these challenges because of its superior properties, including mechanical strength and electrical conductivity. Here, we introduce a reliable, easily implemented, and reproducible method to produce 36 graphene-coated grids within 1.5 days. To demonstrate their practical application, we determined the cryo-EM structure of soluble methane monooxygenase hydroxylase (sMMOH) at resolutions of 2.9 and 2.5 Å using Quantifoil and graphene-coated grids, respectively. We found that the graphene-coated grid has several advantages, including a smaller amount of protein required and avoiding protein denaturation at the air-water interface. By comparing the cryo-EM structure of sMMOH with its crystal structure, we identified subtle yet significant geometrical changes at the nonheme diiron center, which may better indicate the active site configuration of sMMOH in the resting/oxidized state.
履歴
登録2021年12月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年1月25日-
マップ公開2023年1月25日-
更新2024年6月5日-
現状2024年6月5日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_25805.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_25805.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 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.)
1.06 Å/pix.
x 300 pix.
= 317.7 Å		1.06 Å/pix.
x 300 pix.
= 317.7 Å		1.06 Å/pix.
x 300 pix.
= 317.7 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: 1.059 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: 1.25
最小 - 最大-6.9823675 - 10.849868000000001
平均 (標準偏差)-0.0016008232 (±0.26426223)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 317.7 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Soluble Methane Monooxygenase Hydroxylase

全体名称: Soluble Methane Monooxygenase Hydroxylase
要素
  • 複合体: Soluble Methane Monooxygenase Hydroxylase
    • タンパク質・ペプチド: Methane monooxygenase component A alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Methane monooxygenase component A beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Methane monooxygenase component A gamma chain
  • リガンド: FE (III) ION

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超分子 #1: Soluble Methane Monooxygenase Hydroxylase

超分子名称: Soluble Methane Monooxygenase Hydroxylase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Methylococcus capsulatus str. Bath (バクテリア)

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分子 #1: Methane monooxygenase component A alpha chain

分子名称: Methane monooxygenase component A alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: methane monooxygenase (soluble)
由来(天然)生物種: Methylococcus capsulatus (バクテリア) / 株: ATCC 33009 / NCIMB 11132 / Bath
分子量理論値: 60.717145 KDa
配列文字列: MALSTATKAA TDALAANRAP TSVNAQEVHR WLQSFNWDFK NNRTKYATKY KMANETKEQF KLIAKEYARM EAVKDERQFG SLQDALTRL NAGVRVHPKW NETMKVVSNF LEVGEYNAIA ATGMLWDSAQ AAEQKNGYLA QVLDEIRHTH QCAYVNYYFA K NGQDPAGH ...文字列:
MALSTATKAA TDALAANRAP TSVNAQEVHR WLQSFNWDFK NNRTKYATKY KMANETKEQF KLIAKEYARM EAVKDERQFG SLQDALTRL NAGVRVHPKW NETMKVVSNF LEVGEYNAIA ATGMLWDSAQ AAEQKNGYLA QVLDEIRHTH QCAYVNYYFA K NGQDPAGH NDARRTRTIG PLWKGMKRVF SDGFISGDAV ECSLNLQLVG EACFTNPLIV AVTEWAAANG DEITPTVFLS IE TDELRHM ANGYQTVVSI ANDPASAKYL NTDLNNAFWT QQKYFTPVLG MLFEYGSKFK VEPWVKTWNR WVYEDWGGIW IGR LGKYGV ESPRSLKDAK QDAYWAHHDL YLLAYALWPT GFFRLALPDQ EEMEWFEANY PGWYDHYGKI YEEWRARGCE DPSS GFIPL MWFIENNHPI YIDRVSQVPF CPSLAKGAST LRVHEYNGQM HTFSDQWGER MWLAEPERYE CQNIFEQYEG RELSE VIAE LHGLRSDGKT LIAQPHVRGD KLWTLDDIKR LNCVFKNPVK AFN

UniProtKB: Methane monooxygenase component A alpha chain

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分子 #2: Methane monooxygenase component A beta chain

分子名称: Methane monooxygenase component A beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: methane monooxygenase (soluble)
由来(天然)生物種: Methylococcus capsulatus (バクテリア)
分子量理論値: 45.18466 KDa
配列文字列: MSMLGERRRG LTDPEMAAVI LKALPEAPLD GNNKMGYFVT PRWKRLTEYE ALTVYAQPNA DWIAGGLDWG DWTQKFHGGR PSWGNETTE LRTVDWFKHR DPLRRWHAPY VKDKAEEWRY TDRFLQGYSA DGQIRAMNPT WRDEFINRYW GAFLFNEYGL F NAHSQGAR ...文字列:
MSMLGERRRG LTDPEMAAVI LKALPEAPLD GNNKMGYFVT PRWKRLTEYE ALTVYAQPNA DWIAGGLDWG DWTQKFHGGR PSWGNETTE LRTVDWFKHR DPLRRWHAPY VKDKAEEWRY TDRFLQGYSA DGQIRAMNPT WRDEFINRYW GAFLFNEYGL F NAHSQGAR EALSDVTRVS LAFWGFDKID IAQMIQLERG FLAKIVPGFD ESTAVPKAEW TNGEVYKSAR LAVEGLWQEV FD WNESAFS VHAVYDALFG QFVRREFFQR LAPRFGDNLT PFFINQAQTY FQIAKQGVQD LYYNCLGDDP EFSDYNRTVM RNW TGKWLE PTIAALRDFM GLFAKLPAGT TDKEEITASL YRVVDDWIED YASRIDFKAD RDQIVKAVLA GLK

UniProtKB: Methane monooxygenase component A beta chain

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分子 #3: Methane monooxygenase component A gamma chain

分子名称: Methane monooxygenase component A gamma chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: methane monooxygenase (soluble)
由来(天然)生物種: Methylococcus capsulatus (バクテリア) / 株: ATCC 33009 / NCIMB 11132 / Bath
分子量理論値: 19.879732 KDa
配列文字列:
MAKLGIHSND TRDAWVNKIA QLNTLEKAAE MLKQFRMDHT TPFRNSYELD NDYLWIEAKL EEKVAVLKAR AFNEVDFRHK TAFGEDAKS VLDGTVAKMN AAKDKWEAEK IHIGFRQAYK PPIMPVNYFL DGERQLGTRL MELRNLNYYD TPLEELRKQR G VRVVHLQS PH

UniProtKB: Methane monooxygenase component A gamma chain

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分子 #4: FE (III) ION

分子名称: FE (III) ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: FE
分子量理論値: 55.845 Da

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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particle

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試料調製

緩衝液pH: 7 / 詳細: 30 mM HEPES, pH 7, 150 mM NaCl, 1 mM TCEP
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 / 前処理 - 時間: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 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: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 51.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
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）: 2.0 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 µm
倍率（公称値）: 81000
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

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

1mty

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 325000
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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