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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-35985 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of starch degradation complex of BAM1-LSF1-MDH | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | amylase / starch degradation / HYDROLASE | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 chloroplast starch grain / starch grain / chloroplast protein-transporting ATPase activity / Ycf2/FtsHi complex / plastid stroma / carbohydrate phosphatase activity / protein import into chloroplast stroma / chloroplast inner membrane / stromule / chloroplast organization ...chloroplast starch grain / starch grain / chloroplast protein-transporting ATPase activity / Ycf2/FtsHi complex / plastid stroma / carbohydrate phosphatase activity / protein import into chloroplast stroma / chloroplast inner membrane / stromule / chloroplast organization / beta-amylase / beta-amylase activity / : / starch catabolic process / malate dehydrogenase / embryo development ending in seed dormancy / L-malate dehydrogenase (NAD+) activity / response to water deprivation / malate metabolic process / apoplast / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 1価のリン酸エステル加水分解酵素 / plant-type vacuole / chloroplast envelope / chloroplast stroma / plastid / phosphoprotein phosphatase activity / tricarboxylic acid cycle / response to cold / chloroplast / defense response to bacterium / mitochondrion / cytosol 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å | |||||||||
データ登録者 | Guan ZY / Liu J / Yan JJ | |||||||||
資金援助 | 中国, 1件
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引用 | ジャーナル: Plant Cell / 年: 2023 タイトル: The LIKE SEX FOUR 1-malate dehydrogenase complex functions as a scaffold to recruit β-amylase to promote starch degradation. 著者: Jian Liu / Xuecui Wang / Zeyuan Guan / Menglong Wu / Xinyue Wang / Rong Fan / Fei Zhang / Junjun Yan / Yanjun Liu / Delin Zhang / Ping Yin / Junjie Yan / 要旨: In plant leaves, starch is composed of glucan polymers that accumulate in chloroplasts as the products of photosynthesis during the day; starch is mobilized at night to continuously provide sugars to ...In plant leaves, starch is composed of glucan polymers that accumulate in chloroplasts as the products of photosynthesis during the day; starch is mobilized at night to continuously provide sugars to sustain plant growth and development. Efficient starch degradation requires the involvement of several enzymes, including β-amylase and glucan phosphatase. However, how these enzymes cooperate remains largely unclear. Here, we show that the glucan phosphatase LIKE SEX FOUR 1 (LSF1) interacts with plastid NAD-dependent malate dehydrogenase (MDH) to recruit β-amylase (BAM1), thus reconstituting the BAM1-LSF1-MDH complex. The starch hydrolysis activity of BAM1 drastically increased in the presence of LSF1-MDH in vitro. We determined the structure of the BAM1-LSF1-MDH complex by a combination of cryo-electron microscopy, crosslinking mass spectrometry, and molecular docking. The starch-binding domain of the dual-specificity phosphatase and carbohydrate-binding module of LSF1 was docked in proximity to BAM1, thus facilitating BAM1 access to and hydrolysis of the polyglucans of starch, thus revealing the molecular mechanism by which the LSF1-MDH complex improves the starch degradation activity of BAM1. Moreover, LSF1 is phosphatase inactive, and the enzymatic activity of MDH was dispensable for starch degradation, suggesting nonenzymatic scaffold functions for LSF1-MDH in starch degradation. These findings provide important insights into the precise regulation of starch degradation. | |||||||||
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 | emd_35985.map.gz | 49.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-35985-v30.xml emd-35985.xml | 17.1 KB 17.1 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_35985.png | 77.3 KB | ||
Filedesc metadata | emd-35985.cif.gz | 6.3 KB | ||
その他 | emd_35985_half_map_1.map.gz emd_35985_half_map_2.map.gz | 49 MB 49 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-35985 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-35985 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_35985_validation.pdf.gz | 807.2 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_35985_full_validation.pdf.gz | 806.8 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_35985_validation.xml.gz | 11.9 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_35985_validation.cif.gz | 13.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-35985 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-35985 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8j5dMC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-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_35985.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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: 1.07 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: #2
ファイル | emd_35985_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_35985_half_map_2.map | ||||||||||||
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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 : BAM1-LSF1-MDH complex
全体 | 名称: BAM1-LSF1-MDH complex |
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要素 |
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-超分子 #1: BAM1-LSF1-MDH complex
超分子 | 名称: BAM1-LSF1-MDH complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) |
-分子 #1: Beta-amylase 1, chloroplastic
分子 | 名称: Beta-amylase 1, chloroplastic / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: beta-amylase |
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由来(天然) | 生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) |
分子量 | 理論値: 56.111992 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH SDEVDAHMGV PVFVMMPLDS VTMGNTVNRR KAMKASLQAL KSAGVEGIMI DVWWGLVEKE SPGTYNWGG YNELLELAKK LGLKVQAVMS FHQCGGNVGD SVTIPLPQWV VEEVDKDPDL AYTDQWGRRN HEYISLGADT L PVLKGRTP ...文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH SDEVDAHMGV PVFVMMPLDS VTMGNTVNRR KAMKASLQAL KSAGVEGIMI DVWWGLVEKE SPGTYNWGG YNELLELAKK LGLKVQAVMS FHQCGGNVGD SVTIPLPQWV VEEVDKDPDL AYTDQWGRRN HEYISLGADT L PVLKGRTP VQCYADFMRA FRDNFKHLLG ETIVEIQVGM GPAGELRYPS YPEQEGTWKF PGIGAFQCYD KYSLSSLKAA AE TYGKPEW GSTGPTDAGH YNNWPEDTQF FKKEGGGWNS EYGDFFLSWY SQMLLDHGER ILSSAKSIFE NMGVKISVKI AGI HWHYGT RSHAPELTAG YYNTRFRDGY LPIAQMLARH NAIFNFTCIE MRDHEQPQDA LCAPEKLVNQ VALATLAAEV PLAG ENALP RYDDYAHEQI LKASALNLDQ NNEGEPREMC AFTYLRMNPE LFQADNWGKF VAFVKKMGEG RDSHRCREEV EREAE HFVH VTQPLVQEAA VALTH UniProtKB: Beta-amylase 1, chloroplastic |
-分子 #2: Malate dehydrogenase, chloroplastic
分子 | 名称: Malate dehydrogenase, chloroplastic / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: malate dehydrogenase |
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由来(天然) | 生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) |
分子量 | 理論値: 34.120137 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: ASYKVAVLGA AGGIGQPLSL LIKMSPLVST LHLYDIANVK GVAADLSHCN TPSQVRDFTG PSELADCLKD VNVVVIPAGV PRKPGMTRD DLFNINANIV KTLVEAVAEN CPNAFIHIIS NPVNSTVPIA AEVLKKKGVY DPKKLFGVTT LDVVRANTFV S QKKNLKLI ...文字列: ASYKVAVLGA AGGIGQPLSL LIKMSPLVST LHLYDIANVK GVAADLSHCN TPSQVRDFTG PSELADCLKD VNVVVIPAGV PRKPGMTRD DLFNINANIV KTLVEAVAEN CPNAFIHIIS NPVNSTVPIA AEVLKKKGVY DPKKLFGVTT LDVVRANTFV S QKKNLKLI DVDVPVIGGH AGITILPLLS KTKPSVNFTD EEIQELTVRI QNAGTEVVDA KAGAGSATLS MAYAAARFVE SS LRALDGD GDVYECSFVE STLTDLPFFA SRVKIGKNGL EAVIESDLQG LTEYEQKALE ALKVELKASI DKGVAFANKP AAA AAN UniProtKB: Malate dehydrogenase, chloroplastic |
-分子 #3: Phosphoglucan phosphatase LSF1, chloroplastic
分子 | 名称: Phosphoglucan phosphatase LSF1, chloroplastic / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 1価のリン酸エステル加水分解酵素 |
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由来(天然) | 生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) |
分子量 | 理論値: 59.231191 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: KMNLNEYMVT LEKPLGIRFA LSADGKIFVH AIKKGSNAEK ARIIMVGDTL KKASDSSGGT LVEIKDFGDT KKMLVEKTGS FSLVLERPF SPFPIQYLLH LSDLDLLYNR GRVSFVTWNK NLLSSNLRAS SQGSGNSGYA AFSSKFFTPQ GWKLLNRQSN S FQSGTKKN ...文字列: KMNLNEYMVT LEKPLGIRFA LSADGKIFVH AIKKGSNAEK ARIIMVGDTL KKASDSSGGT LVEIKDFGDT KKMLVEKTGS FSLVLERPF SPFPIQYLLH LSDLDLLYNR GRVSFVTWNK NLLSSNLRAS SQGSGNSGYA AFSSKFFTPQ GWKLLNRQSN S FQSGTKKN ILSPPISPLV SVFSEDVPGD GEWGYGNFPL EEYIKALDRS KGELSYNHAL GMRYSKITEQ IYVGSCIQTE ED VENLSEA GITAILNFQG GTEAQNWGID SQSINDACQK SEVLMINYPI KDADSFDLRK KLPLCVGLLL RLLKKNHRVF VTC TTGFDR SSACVIAYLH WMTDTSLHAA YSFVTGLHAC KPDRPAIAWA TWDLIAMVDD GKHDGTPTHS VTFVWNGHEG EEVL LVGDF TGNWKEPIKA THKGGPRFET EVRLTQGKYY YKYIINGDWR HSATSPTERD DRGNTNNIIV VGDVANVRPT IQQPR KDAN IIKVIERVLT ESERFRLAKA ARCIAFSVCP IRLCPKSLEH HHHHH UniProtKB: Phosphoglucan phosphatase LSF1, chloroplastic |
-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
濃度 | 1 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 8 |
凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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 K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 55.0 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 / 最大 デフォーカス(公称値): 2.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.2 µm |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: NONE |
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最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 305907 |
初期 角度割当 | タイプ: PROJECTION MATCHING |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |