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- PDB-9qtq: Structure of the energy converting methyltransferase (Mtr) of Met... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9qtq
タイトルStructure of the energy converting methyltransferase (Mtr) of Methanosarcina mazei in complex with a novel protein binder
要素(Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit ...) x 7
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Sodium-pumping / membrane-bound / methyltransferase complex / methanogen / methanogenic / methylotrophic / archaeon / archaea / methanosarcina / methanosarcina mazei / Vitamin B12 / corrinoid / cobalt / 5-hydroxybenzimidazole / small protein / oxygen-sensitive
機能・相同性
機能・相同性情報


tetrahydromethanopterin S-methyltransferase / tetrahydromethanopterin S-methyltransferase activity / methanogenesis, from carbon dioxide / vesicle membrane / cobalt ion binding / one-carbon metabolic process / methylation / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit G / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit G / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit F ...Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit G / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit G / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit F / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, F subunit / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, F subunit (MtrF) / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A, MtrA / Methyltransferase MtrA/MtxA / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit A
類似検索 - ドメイン・相同性
: / : / : / 3-PHOSPHORYL-[1,2-DI-PHYTANYL]GLYCEROL / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G
類似検索 - 構成要素
生物種Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
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: 2.1 Å
データ登録者Reif-Trauttmansdorff, T. / Herdering, E. / Bohn, S. / Pascoa, T.C. / Kumar, A. / Zimmer, E. / Schmitz, R.A. / Schuller, J.M.
資金援助European Union, 1件
組織認可番号国
European Research Council (ERC)101075992European Union
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Structure of the Methanosarcina mazei Mtr complex bound to the oxygen-stress responsive small protein MtrI.
著者: Tristan Reif-Trauttmansdorff / Eva Herdering / Stefan Bohn / Tomas Pascoa / Jörg Kahnt / Erik Zimmer / Anuj Kumar / Ruth A Schmitz / Jan M Schuller /
要旨: Methanogenic archaea emit ~1 Gt of methane annually, impacting global carbon cycling and climate. Central to their energy metabolism is a membrane-bound, sodium-translocating methyltransferase ...Methanogenic archaea emit ~1 Gt of methane annually, impacting global carbon cycling and climate. Central to their energy metabolism is a membrane-bound, sodium-translocating methyltransferase complex: the N⁵-tetrahydromethanopterin:CoM-S-methyltransferase (Mtr). It couples methyl transfer between two methanogen-specific cofactors with sodium ion transport across the membrane, forming the only energy-conserving step in hydrogenotrophic methanogenesis. Here, we present a 2.1 Å single-particle cryo-EM structure of the Mtr complex from Methanosarcina mazei. The structure reveals the organization of all catalytic subunits, embedded archaeal lipids and the sodium-binding site. Most strikingly, we discover MtrI, a previously unannotated small open-reading frame encoded protein ( < 100 aa) found within the order of Methanosarcinales that binds both the top of the sodium-channel and cytosolic domain of MtrA via its cobamide cofactor in response to oxygen exposure. This interaction likely prevents sodium leakage and stabilizes the complex under oxidative conditions, revealing an unexpected regulatory mechanism in methanogen energy conservation.
履歴
登録2025年4月9日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年12月24日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月24日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月24日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月24日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月24日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月24日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月24日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年1月7日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.12026年1月7日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.22026年1月21日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update
改定 1.22026年1月21日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _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: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A
B: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A
C: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A
D: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B
E: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B
F: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B
G: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C
H: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C
I: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C
J: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D
K: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D
L: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D
M: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E
N: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E
O: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E
P: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F
Q: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F
R: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F
S: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G
T: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G
U: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)434,30639
ポリマ－421,95721
非ポリマー12,34818
水47,5602640
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

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Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit ... , 7種, 21分子 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU

#1: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A / N5-methyltetrahydromethanopterin--coenzyme M methyltransferase subunit A


分子量: 25395.191 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌) / 遺伝子: mtrA, MM_1543 / 発現宿主: Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
参照: UniProt: O59640, tetrahydromethanopterin S-methyltransferase
#2: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B / N5-methyltetrahydromethanopterin--coenzyme M methyltransferase subunit B


分子量: 11879.630 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌) / 遺伝子: mtrB, MM_1544 / 発現宿主: Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
参照: UniProt: P80655, tetrahydromethanopterin S-methyltransferase
#3: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C / N5-methyltetrahydromethanopterin--coenzyme M methyltransferase subunit C


分子量: 26953.893 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌) / 遺伝子: mtrC, MM_1545 / 発現宿主: Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
参照: UniProt: O59638, tetrahydromethanopterin S-methyltransferase
#4: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D / N5-methyltetrahydromethanopterin--coenzyme M methyltransferase subunit D


分子量: 25279.777 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌) / 遺伝子: mtrD, MM_1546 / 発現宿主: Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
参照: UniProt: P80653, tetrahydromethanopterin S-methyltransferase
#5: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E / N5-methyltetrahydromethanopterin--coenzyme M methyltransferase subunit E


分子量: 35539.625 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌) / 遺伝子: mtrE, MM_1547 / 発現宿主: Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
参照: UniProt: P80651, tetrahydromethanopterin S-methyltransferase
#6: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F / N5-methyltetrahydromethanopterin--coenzyme M methyltransferase subunit F


分子量: 7573.959 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌) / 遺伝子: mtrF, MM_1542 / 発現宿主: Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
参照: UniProt: P80654, tetrahydromethanopterin S-methyltransferase
#7: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G / N5-methyltetrahydromethanopterin--coenzyme M methyltransferase subunit G


分子量: 8030.405 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌) / 遺伝子: mtrG, MM_1541 / 発現宿主: Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
参照: UniProt: P80656, tetrahydromethanopterin S-methyltransferase

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非ポリマー , 6種, 2658分子

#8: 化合物
ChemComp-A1JAP / 2-Hydroxy-archaetidylinositol / (2~{S})-2-azanyl-3-[oxidanyl-[(2~{S})-3-[(3~{R},7~{R},11~{R})-3,7,11,15-tetramethylhexadecoxy]-2-[(3~{R},7~{R},11~{R})-3,7,11,15-tetramethyl-3-oxidanyl-hexadecoxy]propoxy]phosphoryl]oxy-propanoic acid


分子量: 836.214 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C46H94NO9P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#9: 化合物 ChemComp-L1P / 3-PHOSPHORYL-[1,2-DI-PHYTANYL]GLYCEROL / 1,2-DI-1-(3,7,11,15-TETRAMETHYL-HEXADECANE)-SN-GLYCERO-3-PHOSPHATE


分子量: 733.137 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C43H89O6P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#10: 化合物 ChemComp-A1JAO / Archaetidylinositol / [(2~{R},3~{S},5~{R},6~{R})-2,3,4,5,6-pentakis(oxidanyl)cyclohexyl] [(2~{S})-3-[(3~{R},7~{R},11~{R})-3,7,11,15-tetramethylhexadecoxy]-2-[(3~{R},7~{R},11~{R})-3,7,11,15-tetramethyl-3-oxidanyl-hexadecoxy]propyl] hydrogen phosphate


分子量: 911.277 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C49H99O12P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#11: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION


分子量: 22.990 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#12: 化合物 ChemComp-A1JAN / Archaetidylethanolamine / 2-azanylethyl [(2~{S})-2,3-bis[(3~{R},7~{R},11~{R})-3,7,11,15-tetramethylhexadecoxy]propyl] hydrogen phosphate


分子量: 776.205 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C45H94NO6P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#13: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 2640 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationN

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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: Mtr complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#7 / 由来: NATURAL
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
緩衝液pH: 7
試料濃度: 10 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 3500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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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
1cryoSPARC粒子像選択
2PHENIX1.21_5207モデル精密化
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 136531 / 対称性のタイプ: POINT
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: 30.83 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.002925076
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.529434012
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03964128
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00424130
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.41284054

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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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