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万見
- PDB-8qqr: Mycobacterium smegmatis inosine monophosphate dehydrogenase (IMPD... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8qqr
タイトルMycobacterium smegmatis inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) ATP+ppGpp-bound form, super-compressed
要素Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
キーワードOXIDOREDUCTASE / Octamer / ATP+ppGpp complex / Purine metabolism / IMPDH
機能・相同性
機能・相同性情報


IMP dehydrogenase activity / IMP dehydrogenase / GMP biosynthetic process / nucleotide binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase / IMP dehydrogenase / GMP reductase, conserved site / IMP dehydrogenase / GMP reductase signature. / IMP dehydrogenase/GMP reductase / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / Domain in cystathionine beta-synthase and other proteins. / CBS domain superfamily / CBS domain / CBS domain ...Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase / IMP dehydrogenase / GMP reductase, conserved site / IMP dehydrogenase / GMP reductase signature. / IMP dehydrogenase/GMP reductase / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / Domain in cystathionine beta-synthase and other proteins. / CBS domain superfamily / CBS domain / CBS domain / CBS domain profile. / Aldolase-type TIM barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GUANOSINE-5',3'-TETRAPHOSPHATE / Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
類似検索 - 構成要素
生物種Mycolicibacterium smegmatis MC2 155 (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: 2.73 Å
データ登録者Bulvas, O. / Kouba, T. / Pichova, I.
資金援助European Union, 1件
組織認可番号国
European Union (EU)LX22NPO5103European Union
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Deciphering the allosteric regulation of mycobacterial inosine-5'-monophosphate dehydrogenase.
著者: Ondřej Bulvas / Zdeněk Knejzlík / Jakub Sýs / Anatolij Filimoněnko / Monika Čížková / Kamila Clarová / Dominik Rejman / Tomáš Kouba / Iva Pichová /
要旨: Allosteric regulation of inosine 5'-monophosphate dehydrogenase (IMPDH), an essential enzyme of purine metabolism, contributes to the homeostasis of adenine and guanine nucleotides. However, the ...Allosteric regulation of inosine 5'-monophosphate dehydrogenase (IMPDH), an essential enzyme of purine metabolism, contributes to the homeostasis of adenine and guanine nucleotides. However, the precise molecular mechanism of IMPDH regulation in bacteria remains unclear. Using biochemical and cryo-EM approaches, we reveal the intricate molecular mechanism of the IMPDH allosteric regulation in mycobacteria. The enzyme is inhibited by both GTP and (p)ppGpp, which bind to the regulatory CBS domains and, via interactions with basic residues in hinge regions, lock the catalytic core domains in a compressed conformation. This results in occlusion of inosine monophosphate (IMP) substrate binding to the active site and, ultimately, inhibition of the enzyme. The GTP and (p)ppGpp allosteric effectors bind to their dedicated sites but stabilize the compressed octamer by a common mechanism. Inhibition is relieved by the competitive displacement of GTP or (p)ppGpp by ATP allowing IMP-induced enzyme expansion. The structural knowledge and mechanistic understanding presented here open up new possibilities for the development of allosteric inhibitors with antibacterial potential.
履歴
登録2023年10月6日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年8月14日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年8月21日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update

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構造の表示

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: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
B: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
C: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
D: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
E: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
F: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
G: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
H: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)436,38440
ポリマ－427,1128
非ポリマー9,27232
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質
Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase / IMP dehydrogenase / IMPD / IMPDH


分子量: 53388.988 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycolicibacterium smegmatis MC2 155 (バクテリア)
株: MC2 155 / 遺伝子: guaB, MSMEG_1602 / プラスミド: pRSFDuet-1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / Variant (発現宿主): LOBSTR- -RIL / 参照: UniProt: A0QSU3, IMP dehydrogenase
#2: 化合物
ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 化合物
ChemComp-G4P / GUANOSINE-5',3'-TETRAPHOSPHATE / guanosine tetraphosphate;ppGpp / ppGpp


タイプ: RNA linking / 分子量: 603.160 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N5O17P4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 16 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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

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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: Octameric assembly of inosine monophosphate dehydrogenase in complex with ATP+ppGpp
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.426658 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis MC2 155 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: LOBSTR-BL21(DE3)-RIL / プラスミド: pRSFDuet-1
緩衝液pH: 7.5
詳細: 50 mM HEPES (pH 7.5), 200 mM KCl, 5 mM DTT, 2.5 mM MgCl2 Ligand: 0.5 mM ATP + 2 mM GTP + 1 mM IMP
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mM2-[4-(2-Hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethane-1-sulfonic acidHEPES1
2500 mMPotassium chlorideKCl1
35 mMDithiothreitolDTT1
42.5 mMMagnesium chlorideMgCl21
50.5 mMAdenosine triphosphateATP1
60.2 mMGuanosine tetraphosphateppGpp1
71 mMInosine monophosphateIMP1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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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: TFS 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）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2300 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 300 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 42 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 37330
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM画像取得
7UCSF ChimeraX1.6.1モデルフィッティング
13PHENIX1.20.1モデル精密化
14Coot0.9.8 ELモデル精密化
15ISOLDE1.4モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
粒子像の選択選択した粒子像数: 15670460
3次元再構成解像度: 2.73 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 27632 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 46.71 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL / Target criteria: CC coefficient
詳細: Initial fitting was done in UCSF ChimeraX. Model refinement was done by iterative cycles of manual fitting with Coot and ISOLDE and automated fitting with phenix.real_space_refine.
原子モデル構築Accession code: A0QSU3 / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 46.89 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.003428000
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.517538160
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04524608
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00394976
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.503710440

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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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