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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7koe | |||||||||
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タイトル | Electron bifurcating flavoprotein Fix/EtfABCX | |||||||||
要素 |
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キーワード | FLAVOPROTEIN/Oxidoreductase / membrane-associated / flavin based electron bifurcation / FLAVOPROTEIN / FLAVOPROTEIN-Oxidoreductase complex | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Oxidoreductases; Acting on the CH-NH group of donors; With a quinone or similar compound as acceptor / iron-sulfur cluster binding / FAD binding / flavin adenine dinucleotide binding / oxidoreductase activity / electron transfer activity / iron ion binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Thermotoga maritima (バクテリア) | |||||||||
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: 2.9 Å | |||||||||
データ登録者 | Feng, X. / Li, H. | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2021 タイトル: Cryoelectron microscopy structure and mechanism of the membrane-associated electron-bifurcating flavoprotein Fix/EtfABCX. 著者: Xiang Feng / Gerrit J Schut / Gina L Lipscomb / Huilin Li / Michael W W Adams / 要旨: The electron-transferring flavoprotein-menaquinone oxidoreductase ABCX (EtfABCX), also known as FixABCX for its role in nitrogen-fixing organisms, is a member of a family of electron-transferring ...The electron-transferring flavoprotein-menaquinone oxidoreductase ABCX (EtfABCX), also known as FixABCX for its role in nitrogen-fixing organisms, is a member of a family of electron-transferring flavoproteins that catalyze electron bifurcation. EtfABCX enables endergonic reduction of ferredoxin (°' ∼-450 mV) using NADH (°' -320 mV) as the electron donor by coupling this reaction to the exergonic reduction of menaquinone (°' -80 mV). Here we report the 2.9 Å structure of EtfABCX, a membrane-associated flavin-based electron bifurcation (FBEB) complex, from a thermophilic bacterium. EtfABCX forms a superdimer with two membrane-associated EtfCs at the dimer interface that contain two bound menaquinones. The structure reveals that, in contrast to previous predictions, the low-potential electrons bifurcated from EtfAB are most likely directly transferred to ferredoxin, while high-potential electrons reduce the quinone via two [4Fe-4S] clusters in EtfX. Surprisingly, EtfX shares remarkable structural similarity with mammalian [4Fe-4S] cluster-containing ETF ubiquinone oxidoreductase (ETF-QO), suggesting an unexpected evolutionary link between bifurcating and nonbifurcating systems. Based on this structure and spectroscopic studies of a closely related EtfABCX, we propose a detailed mechanism of the catalytic cycle and the accompanying structural changes in this membrane-associated FBEB system. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7koe.cif.gz | 411.5 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7koe.ent.gz | 333.1 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7koe.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 7koe_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7koe_full_validation.pdf.gz | 1.4 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7koe_validation.xml.gz | 76.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7koe_validation.cif.gz | 110.7 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ko/7koe ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ko/7koe | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-Electron transfer flavoprotein, ... , 2種, 4分子 AEBF
#1: タンパク質 | 分子量: 33003.957 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Thermotoga maritima (strain ATCC 43589 / MSB8 / DSM 3109 / JCM 10099) (バクテリア) 株: ATCC 43589 / MSB8 / DSM 3109 / JCM 10099 / 遺伝子: TM_1530 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 参照: UniProt: Q9X1L6 #2: タンパク質 | 分子量: 36801.758 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Thermotoga maritima (strain ATCC 43589 / MSB8 / DSM 3109 / JCM 10099) (バクテリア) 株: ATCC 43589 / MSB8 / DSM 3109 / JCM 10099 / 遺伝子: Tmari_1539 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 参照: UniProt: R4P3F4 |
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-タンパク質 , 2種, 4分子 CGDH
#3: タンパク質 | 分子量: 49040.773 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Thermotoga maritima (strain ATCC 43589 / MSB8 / DSM 3109 / JCM 10099) (バクテリア) 株: ATCC 43589 / MSB8 / DSM 3109 / JCM 10099 / 遺伝子: Tmari_1540 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) 参照: UniProt: R4P168, Oxidoreductases; Acting on the CH-NH group of donors; With a quinone or similar compound as acceptor #4: タンパク質 | 分子量: 10730.220 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Thermotoga maritima (strain ATCC 43589 / MSB8 / DSM 3109 / JCM 10099) (バクテリア) 株: ATCC 43589 / MSB8 / DSM 3109 / JCM 10099 / 遺伝子: Tmari_1541 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 参照: UniProt: R4NRM2 |
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-非ポリマー , 3種, 12分子
#5: 化合物 | ChemComp-FAD / #6: 化合物 | #7: 化合物 | ChemComp-SF4 / |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: octameric complex of electron bifurcating flavoprotein Fix/EtfABCX タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT | ||||||||||||||||||||
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由来(天然) | 生物種: Thermotoga maritima MSB8 (バクテリア) | ||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 8 | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 0.3 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: GOLD / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1 | ||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 284 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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 |
撮影 | 電子線照射量: 80 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION 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: 9096 |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 40 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: NONE | ||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 2471763 | ||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C2 (2回回転対称) | ||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 285377 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 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: RIGID BODY FIT |