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- EMDB-27405: CryoEM structure of the 2:1 ADP-tetrafluoroaluminate stabilized n... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27405
タイトルCryoEM structure of the 2:1 ADP-tetrafluoroaluminate stabilized nitrogenase complex from Azotobacter vinelandii
マップデータ
試料
  • 複合体: Heterooctameric nitrogenase MoFe-protein - Fe-protein complex stabilized by aluminum tetrafluoride
    • タンパク質・ペプチド: x 3種
  • リガンド: x 9種
キーワードNitrogenase (ニトロゲナーゼ) / metalloenzyme (金属タンパク質) / metal binding protein / oxidoreductase (酸化還元酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


molybdenum-iron nitrogenase complex / ニトロゲナーゼ / carbonyl sulfide nitrogenase activity / nitrogenase activity / 窒素固定 / iron-sulfur cluster binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / ATP binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Nitrogenase iron protein NifH / NifH/frxC family / NifH/chlL conserved site / 4Fe-4S iron sulfur cluster binding proteins, NifH/frxC family / NifH/frxC family signature 2. / NifH/frxC family signature 1. / NIFH_FRXC family profile. / Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain, N-terminal / Domain of unknown function (DUF3364) / Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain ...Nitrogenase iron protein NifH / NifH/frxC family / NifH/chlL conserved site / 4Fe-4S iron sulfur cluster binding proteins, NifH/frxC family / NifH/frxC family signature 2. / NifH/frxC family signature 1. / NIFH_FRXC family profile. / Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain, N-terminal / Domain of unknown function (DUF3364) / Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain / Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain / Nitrogenase component 1, alpha chain / Nitrogenase component 1, conserved site / Nitrogenases component 1 alpha and beta subunits signature 2. / Nitrogenases component 1 alpha and beta subunits signature 1. / Nitrogenase/oxidoreductase, component 1 / Nitrogenase component 1 type Oxidoreductase / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Nitrogenase iron protein 1 / Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain / Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain
類似検索 - 構成要素
生物種Azotobacter vinelandii (窒素固定)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.12 Å
データ登録者Warmack RA / Rees DC
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM045162 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM143836-01 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nat Protoc / 年: 2024
タイトル: Anaerobic cryoEM protocols for air-sensitive nitrogenase proteins.
著者: Rebeccah A Warmack / Belinda B Wenke / Thomas Spatzal / Douglas C Rees /
要旨: Single-particle cryo-electron microscopy (cryoEM) provides an attractive avenue for advancing our atomic resolution understanding of materials, molecules and living systems. However, the vast ...Single-particle cryo-electron microscopy (cryoEM) provides an attractive avenue for advancing our atomic resolution understanding of materials, molecules and living systems. However, the vast majority of published cryoEM methodologies focus on the characterization of aerobically purified samples. Air-sensitive enzymes and microorganisms represent important yet understudied systems in structural biology. We have recently demonstrated the success of an anaerobic single-particle cryoEM workflow applied to the air-sensitive nitrogenase enzymes. In this protocol, we detail the use of Schlenk lines and anaerobic chambers to prepare samples, including a protein tag for monitoring sample exposure to oxygen in air. We describe how to use a plunge freezing apparatus inside of a soft-sided vinyl chamber of the type we routinely use for anaerobic biochemistry and crystallography of oxygen-sensitive proteins. Manual control of the airlock allows for introduction of liquid cryogens into the tent. A custom vacuum port provides slow, continuous evacuation of the tent atmosphere to avoid accumulation of flammable vapors within the enclosed chamber. These methods allowed us to obtain high-resolution structures of both nitrogenase proteins using single-particle cryoEM. The procedures involved can be generally subdivided into a 4 d anaerobic sample generation procedure, and a 1 d anaerobic cryoEM sample preparation step, followed by conventional cryoEM imaging and processing steps. As nitrogen is a substrate for nitrogenase, the Schlenk lines and anaerobic chambers described in this procedure are operated under an argon atmosphere; however, the system and these procedures are compatible with other controlled gas environments.
履歴
登録2022年6月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月28日-
マップ公開2023年6月28日-
更新2024年4月17日-
現状2024年4月17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_27405.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_27405.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1.3 GB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.65 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.47
最小 - 最大-1.2469357 - 3.0519822
平均 (標準偏差)0.00116521 (±0.05090588)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ700700700
Spacing700700700
セルA=B=C: 454.99997 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_27405_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: #2

ファイルemd_27405_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 : Heterooctameric nitrogenase MoFe-protein - Fe-protein complex sta...

全体名称: Heterooctameric nitrogenase MoFe-protein - Fe-protein complex stabilized by aluminum tetrafluoride
要素
  • 複合体: Heterooctameric nitrogenase MoFe-protein - Fe-protein complex stabilized by aluminum tetrafluoride
    • タンパク質・ペプチド: Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Nitrogenase iron protein 1
  • リガンド: iron-sulfur-molybdenum cluster with interstitial carbon
  • リガンド: 3-HYDROXY-3-CARBOXY-ADIPIC ACID
  • リガンド: FE(8)-S(7) CLUSTER
  • リガンド: FE (III) ION
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER鉄・硫黄クラスター
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: TETRAFLUOROALUMINATE ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water水

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超分子 #1: Heterooctameric nitrogenase MoFe-protein - Fe-protein complex sta...

超分子名称: Heterooctameric nitrogenase MoFe-protein - Fe-protein complex stabilized by aluminum tetrafluoride
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: Azotobacter vinelandii (窒素固定)

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分子 #1: Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain

分子名称: Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ニトロゲナーゼ
由来(天然)生物種: Azotobacter vinelandii (窒素固定)
分子量理論値: 55.363043 KDa
配列文字列: MTGMSREEVE SLIQEVLEVY PEKARKDRNK HLAVNDPAVT QSKKCIISNK KSQPGLMTIR GCAYAGSKGV VWGPIKDMIH ISHGPVGCG QYSRAGRRNY YIGTTGVNAF VTMNFTSDFQ EKDIVFGGDK KLAKLIDEVE TLFPLNKGIS VQSECPIGLI G DDIESVSK ...文字列:
MTGMSREEVE SLIQEVLEVY PEKARKDRNK HLAVNDPAVT QSKKCIISNK KSQPGLMTIR GCAYAGSKGV VWGPIKDMIH ISHGPVGCG QYSRAGRRNY YIGTTGVNAF VTMNFTSDFQ EKDIVFGGDK KLAKLIDEVE TLFPLNKGIS VQSECPIGLI G DDIESVSK VKGAELSKTI VPVRCEGFRG VSQSLGHHIA NDAVRDWVLG KRDEDTTFAS TPYDVAIIGD YNIGGDAWSS RI LLEEMGL RCVAQWSGDG SISEIELTPK VKLNLVHCYR SMNYISRHME EKYGIPWMEY NFFGPTKTIE SLRAIAAKFD ESI QKKCEE VIAKYKPEWE AVVAKYRPRL EGKRVMLYIG GLRPRHVIGA YEDLGMEVVG TGYEFAHNDD YDRTMKEMGD STLL YDDVT GYEFEEFVKR IKPDLIGSGI KEKFIFQKMG IPFREMHSWD YSGPYHGFDG FAIFARDMDM TLNNPCWKKL QAPWE ASEG AEKVAASA

UniProtKB: Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain

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分子 #2: Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain

分子名称: Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ニトロゲナーゼ
由来(天然)生物種: Azotobacter vinelandii (窒素固定)
分子量理論値: 59.535879 KDa
配列文字列: MSQQVDKIKA SYPLFLDQDY KDMLAKKRDG FEEKYPQDKI DEVFQWTTTK EYQELNFQRE ALTVNPAKAC QPLGAVLCAL GFEKTMPYV HGSQGCVAYF RSYFNRHFRE PVSCVSDSMT EDAAVFGGQQ NMKDGLQNCK ATYKPDMIAV STTCMAEVIG D DLNAFINN ...文字列:
MSQQVDKIKA SYPLFLDQDY KDMLAKKRDG FEEKYPQDKI DEVFQWTTTK EYQELNFQRE ALTVNPAKAC QPLGAVLCAL GFEKTMPYV HGSQGCVAYF RSYFNRHFRE PVSCVSDSMT EDAAVFGGQQ NMKDGLQNCK ATYKPDMIAV STTCMAEVIG D DLNAFINN SKKEGFIPDE FPVPFAHTPS FVGSHVTGWD NMFEGIARYF TLKSMDDKVV GSNKKINIVP GFETYLGNFR VI KRMLSEM GVGYSLLSDP EEVLDTPADG QFRMYAGGTT QEEMKDAPNA LNTVLLQPWH LEKTKKFVEG TWKHEVPKLN IPM GLDWTD EFLMKVSEIS GQPIPASLTK ERGRLVDMMT DSHTWLHGKR FALWGDPDFV MGLVKFLLEL GCEPVHILCH NGNK RWKKA VDAILAASPY GKNATVYIGK DLWHLRSLVF TDKPDFMIGN SYGKFIQRDT LHKGKEFEVP LIRIGFPIFD RHHLH RSTT LGYEGAMQIL TTLVNSILER LDEETRGMQA TDYNHDLVR

UniProtKB: Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain

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分子 #3: Nitrogenase iron protein 1

分子名称: Nitrogenase iron protein 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ニトロゲナーゼ
由来(天然)生物種: Azotobacter vinelandii (窒素固定)
分子量理論値: 31.54824 KDa
配列文字列: MAMRQCAIYG KGGIGKSTTT QNLVAALAEM GKKVMIVGCD PKADSTRLIL HSKAQNTIME MAAEAGTVED LELEDVLKAG YGGVKCVES GGPEPGVGCA GRGVITAINF LEEEGAYEDD LDFVFYDVLG DVVCGGFAMP IRENKAQEIY IVCSGEMMAM Y AANNISKG ...文字列:
MAMRQCAIYG KGGIGKSTTT QNLVAALAEM GKKVMIVGCD PKADSTRLIL HSKAQNTIME MAAEAGTVED LELEDVLKAG YGGVKCVES GGPEPGVGCA GRGVITAINF LEEEGAYEDD LDFVFYDVLG DVVCGGFAMP IRENKAQEIY IVCSGEMMAM Y AANNISKG IVKYANSGSV RLGGLICNSR NTDREDELII ALANKLGTQM IHFVPRDNVV QRAEIRRMTV IEYDPKAKQA DE YRALARK VVDNKLLVIP NPITMDELEE LLMEFGIMEV EDESIVGKTA EEV

UniProtKB: Nitrogenase iron protein 1

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分子 #4: iron-sulfur-molybdenum cluster with interstitial carbon

分子名称: iron-sulfur-molybdenum cluster with interstitial carbon
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: ICS
分子量理論値: 787.451 Da
Chemical component information

ChemComp-ICE:
iron-sulfur-molybdenum cluster with interstitial carbon

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分子 #5: 3-HYDROXY-3-CARBOXY-ADIPIC ACID

分子名称: 3-HYDROXY-3-CARBOXY-ADIPIC ACID / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: HCA
分子量理論値: 206.15 Da
Chemical component information

ChemComp-HCA:
3-HYDROXY-3-CARBOXY-ADIPIC ACID / (2R)-2-ヒドロキシ-1,2,4-ブタントリカルボン酸

+
分子 #6: FE(8)-S(7) CLUSTER

分子名称: FE(8)-S(7) CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: CLF
分子量理論値: 671.215 Da
Chemical component information

ChemComp-CLF:
FE(8)-S(7) CLUSTER

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分子 #7: FE (III) ION

分子名称: FE (III) ION / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: FE
分子量理論値: 55.845 Da

+
分子 #8: IRON/SULFUR CLUSTER

分子名称: IRON/SULFUR CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 2 / 式: SF4
分子量理論値: 351.64 Da
Chemical component information

ChemComp-FS1:
IRON/SULFUR CLUSTER / 一硫化鉄 / 鉄・硫黄クラスター

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分子 #9: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 4 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン二リン酸

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分子 #10: TETRAFLUOROALUMINATE ION

分子名称: TETRAFLUOROALUMINATE ION / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 4 / 式: ALF
分子量理論値: 102.975 Da
Chemical component information

ChemComp-ALF:
TETRAFLUOROALUMINATE ION / テトラフルオロアルミナ-ト

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分子 #11: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 4 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #12: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 12 / コピー数: 1850 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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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

濃度0.05 mg/mL
緩衝液pH: 7.8
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 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: 2
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 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）: -0.8 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
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: INSILICO MODEL
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.12 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 36762
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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