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- PDB-6l3h: Cryo-EM structure of dimeric quinol dependent Nitric Oxide Reduct... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6l3h
タイトルCryo-EM structure of dimeric quinol dependent Nitric Oxide Reductase (qNOR) from the pathogen Neisseria meninigitidis
要素Nitric-oxide reductase
キーワードOXIDOREDUCTASE / Neisseria meningitidis / quinol-dependent electrogenic Nitric Oxide Reductase (qNOR)
機能・相同性
機能・相同性情報


nitric-oxide reductase / cytochrome bo3 ubiquinol oxidase activity / cytochrome-c oxidase activity / electron transport coupled proton transport / aerobic respiration / respiratory electron transport chain / heme binding / membrane / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Cytochrome C Oxidase; Chain A / Cytochrome c oxidase-like, subunit I domain / Cytochrome c oxidase subunit I / Cytochrome c oxidase-like, subunit I superfamily / Cytochrome C and Quinol oxidase polypeptide I / Up-down Bundle / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
: / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Nitric-oxide reductase
類似検索 - 構成要素
生物種Neisseria meningitidis alpha14 (髄膜炎菌)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.06 Å
データ登録者Jamali, M.M.A. / Gopalasingam, C.C. / Johnson, R.M. / Tosha, T. / Muench, S.P. / Muramoto, K. / Antonyuk, S.V. / Shiro, Y. / Hasnain, S.S.
資金援助 日本, 英国, 6件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP15K07029 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP18K06162 日本
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/L006960/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/N013972/1 英国
Wellcome Trust108466/Z/15/Z 英国
Wellcome Trust109158/B/15/Z 英国
引用ジャーナル: IUCrJ / 年: 2020
タイトル: The active form of quinol-dependent nitric oxide reductase from is a dimer.
著者: M Arif M Jamali / Chai C Gopalasingam / Rachel M Johnson / Takehiko Tosha / Kazumasa Muramoto / Stephen P Muench / Svetlana V Antonyuk / Yoshitsugu Shiro / Samar S Hasnain /
要旨: is carried by nearly a billion humans, causing developmental impairment and over 100 000 deaths a year. A quinol-dependent nitric oxide reductase (qNOR) plays a critical role in the survival of ... is carried by nearly a billion humans, causing developmental impairment and over 100 000 deaths a year. A quinol-dependent nitric oxide reductase (qNOR) plays a critical role in the survival of the bacterium in the human host. X-ray crystallographic analyses of qNOR, including that from (qNOR) reported here at 3.15 Å resolution, show monomeric assemblies, despite the more active dimeric sample being used for crystallization. Cryo-electron microscopic analysis of the same chromatographic fraction of qNOR, however, revealed a dimeric assembly at 3.06 Å resolution. It is shown that zinc (which is used in crystallization) binding near the dimer-stabilizing TMII region contributes to the disruption of the dimer. A similar destabilization is observed in the monomeric (∼85 kDa) cryo-EM structure of a mutant (Glu494Ala) qNOR from the opportunistic pathogen () , which primarily migrates as a monomer. The monomer-dimer transition of qNORs seen in the cryo-EM and crystallographic structures has wider implications for structural studies of multimeric membrane proteins. X-ray crystallographic and cryo-EM structural analyses have been performed on the same chromatographic fraction of qNOR to high resolution. This represents one of the first examples in which the two approaches have been used to reveal a monomeric assembly and a dimeric assembly in vitrified cryo-EM grids. A number of factors have been identified that may trigger the destabilization of helices that are necessary to preserve the integrity of the dimer. These include zinc binding near the entry of the putative proton-transfer channel and the preservation of the conformational integrity of the active site. The mutation near the active site results in disruption of the active site, causing an additional destabilization of helices (TMIX and TMX) that flank the proton-transfer channel helices, creating an inert monomeric enzyme.
履歴
登録2019年10月11日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02020年4月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年6月3日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last ..._citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.name
改定 1.22024年3月27日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Derived calculations / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model / struct_conn
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr1_label_seq_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_atom_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-0822
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Nitric-oxide reductase
B: Nitric-oxide reductase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)171,43610
ポリマ－168,7782
非ポリマー2,6588
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area10090 Å2
ΔGint-200 kcal/mol
Surface area52060 Å2

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要素

#1: タンパク質 Nitric-oxide reductase


分子量: 84389.211 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Neisseria meningitidis alpha14 (髄膜炎菌)
株: alpha14 / 遺伝子: norB, NMO_1451 / プラスミド: pRSET-C / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / Variant (発現宿主): C43 / 参照: UniProt: C6S880, nitric-oxide reductase
#2: 化合物
ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4
#3: 化合物 ChemComp-FE / FE (III) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe
#4: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Dimeric quinol dependent Nitric Oxide Reductase / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.15 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Neisseria meningitidis alpha14 (髄膜炎菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: C43 / プラスミド: pRSET-C
緩衝液pH: 8
試料濃度: 4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K
詳細: Blot time of 6 seconds, with accompanying blot force of 6.

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: -3500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: -1000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 69.44 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3182
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.16_3549: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4CTFFIND4.1.10CTF補正
7UCSF Chimera1.13.1モデルフィッティング
9RELION3初期オイラー角割当
10RELION3最終オイラー角割当
12RELION3３次元再構成
13PHENIX1.1.15モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 970000
詳細: 2D templates generated from 2,000 manually picked particles. Templates (low pass filtered to 20 angstrom) then used for automated picking of micrographs.
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.06 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 233556 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 6L1X

6l1x


Accession code: 6L1X / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00712368
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.71716916
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.1976878
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0461808
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042080

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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://pdbjlvh1.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。
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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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