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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8g3h | |||||||||
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タイトル | Structure of cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) in a resting state | |||||||||
![]() | Methionine synthase | |||||||||
![]() | TRANSFERASE / Methyltransferase / Amino-acid biosynthesis / Methionine biosynthesis | |||||||||
機能・相同性 | ![]() pteridine-containing compound metabolic process / methionine synthase / methionine synthase activity / cobalamin binding / methylation / zinc ion binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() | |||||||||
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: 3.6 Å | |||||||||
![]() | Watkins, M.B. / Ando, N. | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Conformational switching and flexibility in cobalamin-dependent methionine synthase studied by small-angle X-ray scattering and cryoelectron microscopy. 著者: Maxwell B Watkins / Haoyue Wang / Audrey Burnim / Nozomi Ando / ![]() 要旨: Cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) catalyzes the synthesis of methionine from homocysteine and 5-methyltetrahydrofolate (CH-Hfolate) using the unique chemistry of its cofactor. In doing ...Cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) catalyzes the synthesis of methionine from homocysteine and 5-methyltetrahydrofolate (CH-Hfolate) using the unique chemistry of its cofactor. In doing so, MetH links the cycling of -adenosylmethionine with the folate cycle in one-carbon metabolism. Extensive biochemical and structural studies on MetH have shown that this flexible, multidomain enzyme adopts two major conformations to prevent a futile cycle of methionine production and consumption. However, as MetH is highly dynamic as well as both a photosensitive and oxygen-sensitive metalloenzyme, it poses special challenges for structural studies, and existing structures have necessarily come from a "divide and conquer" approach. In this study, we investigate MetH and a thermophilic homolog from using small-angle X-ray scattering (SAXS), single-particle cryoelectron microscopy (cryo-EM), and extensive analysis of the AlphaFold2 database to present a structural description of the full-length MetH in its entirety. Using SAXS, we describe a common resting-state conformation shared by both active and inactive oxidation states of MetH and the roles of CH-Hfolate and flavodoxin in initiating turnover and reactivation. By combining SAXS with a 3.6-Å cryo-EM structure of the MetH, we show that the resting-state conformation consists of a stable arrangement of the catalytic domains that is linked to a highly mobile reactivation domain. Finally, by combining AlphaFold2-guided sequence analysis and our experimental findings, we propose a general model for functional switching in MetH. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 165.7 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 123.4 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 1.3 MB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 47.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 68.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 29699MC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
#1: タンパク質 | 分子量: 131312.266 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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#2: 化合物 | ChemComp-ZN / |
#3: 化合物 | ChemComp-B12 / |
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
-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: 2D ARRAY / 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: Cobalamin-dependent methionine synthase holoprotein / タイプ: COMPLEX 詳細: Cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) in complex with B12 and Zinc Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.132539 MDa / 実験値: NO | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.6 / 詳細: 50 mM HEPES, 150 mM NaCl, 2.5 mM DTT pH 7.6 | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 0.264 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: Sample was mixed with equimolar commercial horse spleen apoferritin for freezing. | ||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / 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-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K |
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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 |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 81000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 800 nm / Cs: 2.7 mm |
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: 2.5 sec. / 電子線照射量: 65 e/Å2 / 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: 2 / 実像数: 12768 詳細: Images were collected in movie mode with a total of 50 frames over 2.5 seconds. |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 30 eV |
画像スキャン | 横: 5760 / 縦: 5092 |
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解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | 詳細: cryoSPARC patch CTF / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 9994870 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 257706 / 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 / 空間: REAL 詳細: Initial model used was the 3 N-terminal domains of AlphaFold database model A0A1Q9SZ17. Each domain was fit individually by rigid-body fitting in Chimera. The cobalamin ligand was initially ...詳細: Initial model used was the 3 N-terminal domains of AlphaFold database model A0A1Q9SZ17. Each domain was fit individually by rigid-body fitting in Chimera. The cobalamin ligand was initially fit by alignment of the 1BMT crystal structure to the appropriate binding region. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | Accession code: A0A1Q9SZ17 / Chain residue range: 2-896 / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model |