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- EMDB-54872: S315T KatG mutant two Heme -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-54872
タイトルS315T KatG mutant two Heme
マップデータ
試料
  • 複合体: KatG - Catalase peroxidase
    • タンパク質・ペプチド: Catalase-peroxidase
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
キーワードCatalase / Peoxidase / Enzyme / Heme / METAL BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


catalase-peroxidase / catalase activity / hydrogen peroxide catabolic process / cellular response to hydrogen peroxide / heme binding / metal ion binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
Catalase-peroxidase haem / Peroxidases heam-ligand binding site / Peroxidase, active site / Peroxidases active site signature. / Plant heme peroxidase family profile. / Haem peroxidase / Peroxidase / Peroxidases proximal heme-ligand signature. / Haem peroxidase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Catalase-peroxidase
類似検索 - 構成要素
生物種Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.27 Å
データ登録者Chaplin AK / Allport T
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Protein Sci / 年: 2026
タイトル: Uncovering the structural impact of KatG Ser315 mutations in Mycobacterium tuberculosis via cryo-EM.
著者: Thomas Allport / Amanda K Chaplin /
要旨: Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the causative agent of tuberculosis (TB), is responsible for a global health burden affecting over a quarter of the world's population. The increasing prevalence of ...Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the causative agent of tuberculosis (TB), is responsible for a global health burden affecting over a quarter of the world's population. The increasing prevalence of drug-resistant TB poses a significant threat to current treatment strategies. Isoniazid (INH) is a first-line prodrug used in TB therapy, which requires activation by the catalase-peroxidase enzyme KatG. Upon activation, INH inhibits InhA, thereby disrupting mycolic acid biosynthesis, a crucial process for maintaining Mtb's distinctive, lipid-rich cell wall. The most common naturally occurring resistance-associated mutation in KatG is S315T, though other variants at this position, such as S315G, S315N, S315I, and S315R, have also been reported. In this study, we employ cryo-electron microscopy (cryo-EM) to investigate the structural basis of INH resistance conferred by these KatG variants. We present high-resolution cryo-EM structures that reveal heterogeneity in heme loading among the mutants. Detailed structural analysis highlights alterations in the hydrogen-bonding network and substrate access channel unique to each variant, offering direct comparisons with the wild-type (WT) KatG protein. Our findings provide a molecular explanation for clinical INH resistance and lay the groundwork for the rational design of next-generation anti-TB therapeutics.
履歴
登録2025年8月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2026年1月14日-
マップ公開2026年1月14日-
更新2026年1月14日-
現状2026年1月14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_54872.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_54872.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.824 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0356
最小 - 最大-0.074124016 - 0.21911448
平均 (標準偏差)0.00026073272 (±0.00648657)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 237.312 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: #2

ファイルemd_54872_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_54872_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 : KatG - Catalase peroxidase

全体名称: KatG - Catalase peroxidase
要素
  • 複合体: KatG - Catalase peroxidase
    • タンパク質・ペプチド: Catalase-peroxidase
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

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超分子 #1: KatG - Catalase peroxidase

超分子名称: KatG - Catalase peroxidase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 / 詳細: KatG S315G mutation
由来(天然)生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌) / 細胞中の位置: Cytoplasm
分子量理論値: 160 KDa

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分子 #1: Catalase-peroxidase

分子名称: Catalase-peroxidase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: catalase-peroxidase
由来(天然)生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
分子量理論値: 84.083258 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: HHHHHHNTSG SGGGGGRLBP RGSMSENLYF QGMPEQHPPI TETTTGAASN GCPVVGHMKY PVEGGGNQDW WPNRLNLKVL HQNPAVADP MGAAFDYAAE VATIDVDALT RDIEEVMTTS QPWWPADYGH YGPLFIRMAW HAAGTYRIHD GRGGAGGGMQ R FAPLNSWP ...文字列:
HHHHHHNTSG SGGGGGRLBP RGSMSENLYF QGMPEQHPPI TETTTGAASN GCPVVGHMKY PVEGGGNQDW WPNRLNLKVL HQNPAVADP MGAAFDYAAE VATIDVDALT RDIEEVMTTS QPWWPADYGH YGPLFIRMAW HAAGTYRIHD GRGGAGGGMQ R FAPLNSWP DNASLDKARR LLWPVKKKYG KKLSWADLIV FAGNCALESM GFKTFGFGFG RVDQWEPDEV YWGKEATWLG DE RYSGKRD LENPLAAVQM GLIYVNPEGP NGNPDPMAAA VDIRETFRRM AMNDVETAAL IVGGHTFGKT HGAGPADLVG PEP EAAPLE QMGLGWKSSY GTGTGKDAIT TGIEVVWTNT PTKWDNSFLE ILYGYEWELT KSPAGAWQYT AKDGAGAGTI PDPF GGPGR SPTMLATDLS LRVDPIYERI TRRWLEHPEE LADEFAKAWY KLIHRDMGPV ARYLGPLVPK QTLLWQDPVP AVSHD LVGE AEIASLKSQI RASGLTVSQL VSTAWAAASS FRGSDKRGGA NGGRIRLQPQ VGWEVNDPDG DLRKVIRTLE EIQESF NSA APGNIKVSFA DLVVLGGCAA IEKAAKAAGH NITVPFTPGR TDASQEQTDV ESFAVLEPKA DGFRNYLGKG NPLPAEY ML LDKANLLTLS APEMTVLVGG LRVLGANYKR LPLGVFTEAS ESLTNDFFVN LLDMGITWEP SPADDGTYQG KDGSGKVK W TGSRVDLVFG SNSELRALVE VYGADDAQPK FVQDFVAAWD KVMNLDRFDV R

UniProtKB: Catalase-peroxidase

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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: 2 / 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particle

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試料調製

濃度3.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.2
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClSodium Chloride
8.0 mMC32H58N2O8SCHAPSO
12.32 mMK2HPO4Potassium Phosphate dibasic
7.6778 mMKH2PO4Potassium Phosphate Monobasic

詳細: 20mM Potassium phosphate 150mM Sodium Chloride 8mM CHAPSO
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 II

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2334 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 49.486 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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

CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7ag8

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.27 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 227176
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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