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- EMDB-42779: Cryo-EM structure of a bacterial nitrilase filament with a covale... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42779
タイトルCryo-EM structure of a bacterial nitrilase filament with a covalent adduct derived from benzonitrile hydrolysis
マップデータ
試料
  • 複合体: Bacterial nitrilase filament with covalent adduct derived from benzonitrile hydrolysis.
    • タンパク質・ペプチド: Nitrilase
  • リガンド: benzaldehyde
キーワードAromatic-nitrilase / helical-filament / benzaldehyde covalent-adduct intermediate / truncated mutant / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


nitrilase activity
類似検索 - 分子機能
Nitrilases / cyanide hydratase active site signature. / Nitrilase/Cyanide hydratase / Nitrilases / cyanide hydratase signature 1. / Nitrilase/cyanide hydratase, conserved site / Carbon-nitrogen hydrolase superfamily / Carbon-nitrogen hydrolase / Carbon-nitrogen hydrolase domain profile. / Carbon-nitrogen hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Rhodococcus sp. (in: high G+C Gram-positive bacteria) (バクテリア)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.01 Å
データ登録者Aguirre-Sampieri S / Casanal A / Emsley P / Garza-Ramos G
資金援助 メキシコ, 1件
OrganizationGrant number国
Other governmentDGAPA-PAPIIT UNAM IN218318 メキシコ
引用ジャーナル: J Struct Biol / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structure of bacterial nitrilase reveals insight into oligomerization, substrate recognition, and catalysis.
著者: Sergio Aguirre-Sampieri / Ana Casañal / Paul Emsley / Georgina Garza-Ramos /
要旨: Many enzymes can self-assemble into higher-order structures with helical symmetry. A particularly noteworthy example is that of nitrilases, enzymes in which oligomerization of dimers into spiral homo- ...Many enzymes can self-assemble into higher-order structures with helical symmetry. A particularly noteworthy example is that of nitrilases, enzymes in which oligomerization of dimers into spiral homo-oligomers is a requirement for their enzymatic function. Nitrilases are widespread in nature where they catalyze the hydrolysis of nitriles into the corresponding carboxylic acid and ammonia. Here, we present the Cryo-EM structure, at 3 Å resolution, of a C-terminal truncate nitrilase from Rhodococcus sp. V51B that assembles in helical filaments. The model comprises a complete turn of the helical arrangement with a substrate-intermediate bound to the catalytic cysteine. The structure was solved having added the substrate to the protein. The length and stability of filaments was made more substantial in the presence of the aromatic substrate, benzonitrile, but not for aliphatic nitriles or dinitriles. The overall structure maintains the topology of the nitrilase family, and the filament is formed by the association of dimers in a chain-like mechanism that stabilizes the spiral. The active site is completely buried inside each monomer, while the substrate binding pocket was observed within the oligomerization interfaces. The present structure is in a closed configuration, judging by the position of the lid, suggesting that the intermediate is one of the covalent adducts. The proximity of the active site to the dimerization and oligomerization interfaces, allows the dimer to sense structural changes once the benzonitrile was bound, and translated to the rest of the filament, stabilizing the helical structure.
履歴
登録2023年11月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年5月1日-
マップ公開2024年5月1日-
更新2024年5月1日-
現状2024年5月1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_42779.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_42779.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 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.)
1.04 Å/pix.
x 360 pix.
= 374.4 Å		1.04 Å/pix.
x 360 pix.
= 374.4 Å		1.04 Å/pix.
x 360 pix.
= 374.4 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: 1.04 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: 0.02
最小 - 最大-0.08324552 - 0.18638894
平均 (標準偏差)-0.00015633294 (±0.0067941733)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 374.4 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_42779_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_42779_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_42779_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 : Bacterial nitrilase filament with covalent adduct derived from be...

全体名称: Bacterial nitrilase filament with covalent adduct derived from benzonitrile hydrolysis.
要素
  • 複合体: Bacterial nitrilase filament with covalent adduct derived from benzonitrile hydrolysis.
    • タンパク質・ペプチド: Nitrilase
  • リガンド: benzaldehyde

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超分子 #1: Bacterial nitrilase filament with covalent adduct derived from be...

超分子名称: Bacterial nitrilase filament with covalent adduct derived from benzonitrile hydrolysis.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 / 詳細: C-terminal truncated mutant.
由来(天然)生物種: Rhodococcus sp. (in: high G+C Gram-positive bacteria) (バクテリア)
株: V51B

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分子 #1: Nitrilase

分子名称: Nitrilase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 14 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rhodococcus sp. (in: high G+C Gram-positive bacteria) (バクテリア)
株: V51B
分子量理論値: 36.25484 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MVEYTNTFKV AAVQAQPVWF DAAKTVDKTV SNIAEAARNG CELVAFPEVF IPGYPYHIWV DSPLAGMAKF AVRYHENSLT MDSPHVQRL LDAARDHNIA VVVGISERDG GSLYMTQLII DADGQLVARR RKLKPTHVER SVYGEGNGSD ISVYDMPFAR L GALNCWEH ...文字列:
MVEYTNTFKV AAVQAQPVWF DAAKTVDKTV SNIAEAARNG CELVAFPEVF IPGYPYHIWV DSPLAGMAKF AVRYHENSLT MDSPHVQRL LDAARDHNIA VVVGISERDG GSLYMTQLII DADGQLVARR RKLKPTHVER SVYGEGNGSD ISVYDMPFAR L GALNCWEH FQTLTKYAMY SMHEQVHVAS WPGMSLYQPE VPAFGVDAQL TATRMYALEG QTFVVCTTQV VTPEAHEFFC EN EEQRKLI GRGGGFARII GPDGRDLATP LAEDEEGILY ADIDLSAITL AKQAADPVGH YSRPDVLSLN FNQRRTTPVN TPL STIHAT H

UniProtKB: Nitrilase

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分子 #2: benzaldehyde

分子名称: benzaldehyde / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 14 / 式: HBX
分子量理論値: 106.122 Da
Chemical component information

ChemComp-HBX:
benzaldehyde / ベンズアルデヒド

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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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態helical array

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試料調製

濃度3.8 mg/mL
緩衝液pH: 7.8
構成要素:
濃度式名称
100.0 mMKHPOPotassium phosphate
100.0 mMKClPotassium cloride

詳細: Monobasic and dibasic potassium phosphate mixed at 7.8 pH.
グリッドモデル: Quantifoil / 材質: COPPER / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 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: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 283.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Grids were glow-discharged for 60 sec before deposition of 3 ul sample, blotted for 4 s, and vitrified by plunging into liquid ethane and stored in a cryobox in liquid nitrogen..
詳細Purified protein was centrifuged and incubated with 100 mM benzonitrile for 15 min and applied to the grid.

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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 / 実像数: 2358 / 平均露光時間: 2.04081633 sec. / 平均電子線量: 1.0 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）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 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

最終 再構成使用したクラス数: 45
想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 18.2573 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -72 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: D1 (2回x1回 2面回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.01 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.8) / 使用した粒子像数: 56369
Segment selection選択した数: 140381 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.8)
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.8)
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:

2vhh


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: BACKBONE TRACE
得られたモデル

PDB-8uxu:
Cryo-EM structure of a bacterial nitrilase filament with a covalent adduct derived from benzonitrile hydrolysis

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原子モデル構築 2

精密化温度因子: 40
得られたモデル

PDB-8uxu:
Cryo-EM structure of a bacterial nitrilase filament with a covalent adduct derived from benzonitrile hydrolysis

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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)

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  • 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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