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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8s5j | ||||||
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タイトル | Full-length human cystathionine beta-synthase, basal state, helical reconstruction | ||||||
要素 | Cystathionine beta-synthaseCystathionine beta synthase | ||||||
キーワード | TRANSFERASE (転移酵素) / Filament / Allostery (アロステリック効果) | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Cysteine formation from homocysteine / homocysteine catabolic process / modified amino acid binding / cystathionine beta-synthase / cysteine biosynthetic process via cystathionine / Metabolism of ingested SeMet, Sec, MeSec into H2Se / homocysteine metabolic process / cystathionine beta-synthase activity / carbon monoxide binding / hydrogen sulfide biosynthetic process ...Cysteine formation from homocysteine / homocysteine catabolic process / modified amino acid binding / cystathionine beta-synthase / cysteine biosynthetic process via cystathionine / Metabolism of ingested SeMet, Sec, MeSec into H2Se / homocysteine metabolic process / cystathionine beta-synthase activity / carbon monoxide binding / hydrogen sulfide biosynthetic process / L-serine metabolic process / cartilage development involved in endochondral bone morphogenesis / regulation of nitric oxide mediated signal transduction / L-cysteine catabolic process / cysteine biosynthetic process / cysteine synthase activity / cerebellum morphogenesis / L-cysteine desulfhydrase activity / L-serine catabolic process / nitric oxide binding / cysteine biosynthetic process from serine / DNA protection / transsulfuration / endochondral ossification / S-adenosyl-L-methionine binding / response to folic acid / nitrite reductase (NO-forming) activity / superoxide metabolic process / maternal process involved in female pregnancy / blood vessel remodeling / blood vessel diameter maintenance / oxygen binding / pyridoxal phosphate binding / cellular response to hypoxia / ubiquitin protein ligase binding / heme binding / negative regulation of apoptotic process / enzyme binding / protein homodimerization activity / identical protein binding / metal ion binding / 細胞核 / 細胞質基質 / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å | ||||||
データ登録者 | McCorvie, T.J. / Yue, W.W. | ||||||
資金援助 | 英国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024 タイトル: Architecture and regulation of filamentous human cystathionine beta-synthase. 著者: Thomas J McCorvie / Douglas Adamoski / Raquel A C Machado / Jiazhi Tang / Henry J Bailey / Douglas S M Ferreira / Claire Strain-Damerell / Arnaud Baslé / Andre L B Ambrosio / Sandra M G Dias / Wyatt W Yue / 要旨: Cystathionine beta-synthase (CBS) is an essential metabolic enzyme across all domains of life for the production of glutathione, cysteine, and hydrogen sulfide. Appended to the conserved catalytic ...Cystathionine beta-synthase (CBS) is an essential metabolic enzyme across all domains of life for the production of glutathione, cysteine, and hydrogen sulfide. Appended to the conserved catalytic domain of human CBS is a regulatory domain that modulates activity by S-adenosyl-L-methionine (SAM) and promotes oligomerisation. Here we show using cryo-electron microscopy that full-length human CBS in the basal and SAM-bound activated states polymerises as filaments mediated by a conserved regulatory domain loop. In the basal state, CBS regulatory domains sterically block the catalytic domain active site, resulting in a low-activity filament with three CBS dimers per turn. This steric block is removed when in the activated state, one SAM molecule binds to the regulatory domain, forming a high-activity filament with two CBS dimers per turn. These large conformational changes result in a central filament of SAM-stabilised regulatory domains at the core, decorated with highly flexible catalytic domains. Polymerisation stabilises CBS and reduces thermal denaturation. In PC-3 cells, we observed nutrient-responsive CBS filamentation that disassembles when methionine is depleted and reversed in the presence of SAM. Together our findings extend our understanding of CBS enzyme regulation, and open new avenues for investigating the pathogenic mechanism and therapeutic opportunities for CBS-associated disorders. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 8s5j.cif.gz | 1.6 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8s5j.ent.gz | 1.3 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8s5j.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
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/s5/8s5j ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/s5/8s5j | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | 19737MC 8s5hC 8s5iC 8s5kC 8s5lC 8s5mC 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 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
-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: 60980.578 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CBS / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P35520, cystathionine beta-synthase #2: 化合物 | ChemComp-HEM / 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
-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: FILAMENT / 3次元再構成法: らせん対称体再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Helical assembly of full-length human cystathionine beta-synthase in the basal state タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT | |||||||||||||||||||||||||
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) | |||||||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) | |||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 詳細: filter sterile 25 mM HEPES, pH 7.5, 200 mM NaCl, 2.0 mM TCEP, 0.005% (v/v) tween-20 | |||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 1 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 / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K |
-電子顕微鏡撮影
顕微鏡 | モデル: TFS GLACIOS |
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電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率(公称値): 150000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1400 nm |
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: 5.18 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2628 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
らせん対称 | 回転角度/サブユニット: -108 ° / 軸方向距離/サブユニット: 51 Å / らせん対称軸の対称性: D1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 749213 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 89761 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: HELICAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 28.16 / プロトコル: FLEXIBLE FIT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 4COO Accession code: 4COO / Source name: PDB / タイプ: experimental model |