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- EMDB-70238: (1-methylalkyl)succinate synthase alpha-beta-gamma-delta complex ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-70238
タイトル(1-methylalkyl)succinate synthase alpha-beta-gamma-delta complex with bound fumarate
マップデータ
試料
  • 複合体: Heterodimer complex of MASS alpha with beta, gamma, delta subunits
    • タンパク質・ペプチド: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasD
    • タンパク質・ペプチド: MasB protein
    • タンパク質・ペプチド: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasC
    • タンパク質・ペプチド: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit Mas E
  • リガンド: FUMARIC ACID
  • リガンド: 2,3-DIHYDROXY-1,4-DITHIOBUTANE
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
  • リガンド: FE (III) ION
キーワードglycyl radical enzyme / (1-methylalkyl)succinate synthase / X-succinate synthase / alkylsuccinate synthase / Hydrocarbon degradation / fumarate addition / LYASE
機能・相同性
機能・相同性情報


lyase activity / cytosol
類似検索 - 分子機能
Benzylsuccinate synthase gamma subunit / Benzylsuccinate synthase gamma subunit superfamily / BssC/TutF protein / : / Pyruvate formate lyase domain / Pyruvate formate lyase-like / Pyruvate formate-lyase domain profile. / Glycine radical / Formate C-acetyltransferase glycine radical, conserved site / Glycine radical domain signature. ...Benzylsuccinate synthase gamma subunit / Benzylsuccinate synthase gamma subunit superfamily / BssC/TutF protein / : / Pyruvate formate lyase domain / Pyruvate formate lyase-like / Pyruvate formate-lyase domain profile. / Glycine radical / Formate C-acetyltransferase glycine radical, conserved site / Glycine radical domain signature. / Glycine radical domain / Glycine radical domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
MasB protein / 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasC / 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasD / 1-methyl alkyl succinate synthase subunit Mas E
類似検索 - 構成要素
生物種Azoarcus sp. HxN1 (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: 2.8 Å
データ登録者Andorfer MC / Drennan CL
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM126982 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM129882 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM145910 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: Structural basis for anaerobic alkane activation by a multisubunit glycyl radical enzyme.
著者: Mary C Andorfer / Talya S Levitz / Jian Liu / Ankush Chakraborty / Devin T King-Roberts / Delight Nweneka / Christa N Imrich / Catherine L Drennan /
要旨: X-succinate synthases (XSSs) are glycyl radical enzymes (GREs) that catalyze the addition of hydrocarbons to fumarate via radical chemistry, thereby activating them for microbial metabolism. To date, ...X-succinate synthases (XSSs) are glycyl radical enzymes (GREs) that catalyze the addition of hydrocarbons to fumarate via radical chemistry, thereby activating them for microbial metabolism. To date, the only structurally characterized XSS is benzylsuccinate synthase (BSS), which functionalizes toluene. A distinct subclass of XSSs acts on saturated hydrocarbons, which possess much stronger C(sp)-H bonds than toluene, suggesting mechanistic and structural differences from BSS. Here, we use cryogenic electron microscopy to determine the structure of one such enzyme, (1-methylalkyl)succinate synthase (MASS) from strain HxN1, which functionalizes -alkanes (C6-C8). The structure reveals an asymmetric dimer in which both sides contain a catalytic α-subunit and accessory γ-subunit. One α-subunit also binds two additional subunits, β and δ. The β-subunit binds a [4Fe-4S] cluster and adopts a fold similar to BSSβ. The β-subunit appears to regulate the flexibility of the α-subunit to enable opening of the active site, affording the binding of -alkane substrates. The δ-subunit, which lacks homology to known GRE subunits, adopts a rubredoxin-like fold that binds a single Fe ion, an architecture not previously reported for GREs. MASSδ occupies the same region of the α-subunit as the activating enzyme (AE) and may regulate the conformational changes required for glycyl radical installation. Structural comparisons between MASS and BSS reveal differences in how fumarate is bound and show amino acid substitutions that could account for the binding of alkanes versus toluene. Together, this structure offers insight into anaerobic alkane activation via fumarate addition.
履歴
登録2025年4月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年7月23日-
マップ公開2025年7月23日-
更新2025年8月20日-
現状2025年8月20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_70238.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_70238.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.17 Å/pix.
x 256 pix.
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x 256 pix.
= 299.52 Å		1.17 Å/pix.
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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.17 Å
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表面レベル登録者による: 0.0183
最小 - 最大-0.08370176 - 0.16106349
平均 (標準偏差)0.000095352036 (±0.002601549)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 299.52 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_70238_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

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追加マップ: #1

ファイルemd_70238_additional_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

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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_70238_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

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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_70238_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 : Heterodimer complex of MASS alpha with beta, gamma, delta subunits

全体名称: Heterodimer complex of MASS alpha with beta, gamma, delta subunits
要素
  • 複合体: Heterodimer complex of MASS alpha with beta, gamma, delta subunits
    • タンパク質・ペプチド: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasD
    • タンパク質・ペプチド: MasB protein
    • タンパク質・ペプチド: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasC
    • タンパク質・ペプチド: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit Mas E
  • リガンド: FUMARIC ACID
  • リガンド: 2,3-DIHYDROXY-1,4-DITHIOBUTANE
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
  • リガンド: FE (III) ION

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超分子 #1: Heterodimer complex of MASS alpha with beta, gamma, delta subunits

超分子名称: Heterodimer complex of MASS alpha with beta, gamma, delta subunits
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
詳細: one alpha subunits binds beta, gamma, delta subunits, and the other alpha subunit bind only gamma subunits.
由来(天然)生物種: Azoarcus sp. HxN1 (バクテリア)
分子量理論値: 229 KDa

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分子 #1: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasD

分子名称: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasD / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Azoarcus sp. HxN1 (バクテリア)
分子量理論値: 97.053289 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SQMTATSTLS KTDLKNCETV EELRENQQWW WLAERERSAR LDYLRKATWK KGALGGNYFD GIRLDLEYPT LFTEAWKKY PNDPSMLRRA KATAYVLDNI SIFITDSAQL VGYVGSAPHT IAWRVDGAST VNSEVYNEPG IHAEPEAESL K KVAEINSY ...文字列:
MGSSHHHHHH SQMTATSTLS KTDLKNCETV EELRENQQWW WLAERERSAR LDYLRKATWK KGALGGNYFD GIRLDLEYPT LFTEAWKKY PNDPSMLRRA KATAYVLDNI SIFITDSAQL VGYVGSAPHT IAWRVDGAST VNSEVYNEPG IHAEPEAESL K KVAEINSY WNGQTAVDKV GRLIDPEDAV KFFSGAIGWG TPSSAFGYSG KNFEYFMKGD RAFSQIIAEI DEKIDEAEEA TI GTPSPHI LPLYDKLNNW HAMKLVLEAA IRFAGRYARL ARVMAAKETD EQRKKELLRV AETCERVPAN PPRNLQESLQ YEH FVQVLA RYEAHEGAWP SRPDYYHGPL YAKDVEVEKN ITESEAIDLV GEYMIRCSEY GSFSPRYMRE GLQGVTGTFV WTLG GVNQD GTDACNGMTI ALLKAARLVR VANPTFGFRW HPKVSNEVLR ECFECIRQGL GYPTLRNDPV LIQNTMHWYG HPLEE ARTW VHMACMSPNP TTKHGTSPFR MASATMNSAK TIEYVLHNGY DRVVNMQMGP KTGDAREIKD FEDLFERWTV QLKWLM NLL VRTVNLGRFK DPEFFGRPFL SAITERAVEH GIDAVSPEGE RGNAWVTAFT WIENVDSMAA IKKLVFDDKK YTMSQLI DA LEAEWDGYEQ MRLDFVKNGP KWGNDDDYVD DIMLRCLSVA AEHSRNIQCT SGNCWPILPE NVSGNIHYAN IVGALPNG R RRGDALYDGG VSPGPGLDKA GPTAVLKSVG KIDHVNQGRS FLLNQRLSPT QLAGDKGFQL WNSYVRTWAE LGIDHIQFN VISDKVLRAA QNDPEGYQEV IVRVAGYSAH FIDISRKTQD NIIQRTVQGL GENLYFQG

UniProtKB: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasD

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分子 #2: MasB protein

分子名称: MasB protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Azoarcus sp. HxN1 (バクテリア)
分子量理論値: 13.460091 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MSRRDEWKKL QEEMTRDGGE IKSLETVPEQ ACGICLNFTD NAYGSDGRGS CNVLKAGSNI SLPDVIITRS GENGYITFFN SDAKYCPNF ERMKLIDTDG HECADPISRR VQRQLSSIKK S

UniProtKB: MasB protein

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分子 #3: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasC

分子名称: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Azoarcus sp. HxN1 (バクテリア)
分子量理論値: 6.894553 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
STCKECRNYF PINEEASRGD CVRRISDERQ SYYTARPTTE AAKCEGCSDY LENTRTAKAH

UniProtKB: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit MasC

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分子 #4: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit Mas E

分子名称: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit Mas E / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Azoarcus sp. HxN1 (バクテリア)
分子量理論値: 8.033105 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MKCTECGHEA EVMKFRYHYN PRIDASLSLR QCPECQAVVT VDELKREVLG RMHNGDDPWG KSAGIENLAE G

UniProtKB: 1-methyl alkyl succinate synthase subunit Mas E

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分子 #5: FUMARIC ACID

分子名称: FUMARIC ACID / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: FUM
分子量理論値: 116.072 Da
Chemical component information

ChemComp-FUM:
FUMARIC ACID

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分子 #6: 2,3-DIHYDROXY-1,4-DITHIOBUTANE

分子名称: 2,3-DIHYDROXY-1,4-DITHIOBUTANE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: DTT
分子量理論値: 154.251 Da
Chemical component information

ChemComp-DTT:
2,3-DIHYDROXY-1,4-DITHIOBUTANE

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分子 #7: IRON/SULFUR CLUSTER

分子名称: IRON/SULFUR CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 3 / 式: SF4
分子量理論値: 351.64 Da
Chemical component information

ChemComp-FS1:
IRON/SULFUR CLUSTER

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分子 #8: FE (III) ION

分子名称: FE (III) ION / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 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

濃度0.8 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称
50.0 mMHEPES
300.0 mMSodium Chloride
1.0 mMFumarate
1.0 mMDTT

詳細: 50 mM HEPES pH 8.0, 300 mM NaCl, 1 mM Fumarate, 1 mM DTT
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 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: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec.
凍結凍結剤: ETHANE

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 1.42 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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0) / 使用した粒子像数: 356678
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-9o8u:
(1-methylalkyl)succinate synthase alpha-beta-gamma-delta complex with bound fumarate

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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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