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- EMDB-13960: Cryo-EM structure of Ldh-EtfAB complex from Acetobacterium woodii -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13960
タイトルCryo-EM structure of Ldh-EtfAB complex from Acetobacterium woodii
マップデータ
試料
  • 複合体: Ldh-EtfAB complex
    • タンパク質・ペプチド: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctC
    • タンパク質・ペプチド: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctB
    • タンパク質・ペプチド: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctD
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDEフラビンアデニンジヌクレオチド
  • リガンド: FE (III) ION
  • リガンド: water水
機能・相同性
機能・相同性情報


lactate dehydrogenase (NAD+,ferredoxin) / D-lactate dehydrogenase activity / FAD binding / flavin adenine dinucleotide binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / metal ion binding / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Electron transfer flavoprotein, beta subunit / Electron transfer flavoprotein, alpha subunit, N-terminal / Electron transfer flavoprotein, beta subunit, N-terminal / Electron transfer flavoprotein alpha subunit/FixB / Electron transfer flavoprotein domain / Electron transfer flavoprotein, alpha/beta-subunit, N-terminal / Electron transfer flavoprotein, alpha subunit, C-terminal / Electron transfer flavoprotein FAD-binding domain / Electron transfer flavoprotein domain / FAD-linked oxidase, C-terminal ...Electron transfer flavoprotein, beta subunit / Electron transfer flavoprotein, alpha subunit, N-terminal / Electron transfer flavoprotein, beta subunit, N-terminal / Electron transfer flavoprotein alpha subunit/FixB / Electron transfer flavoprotein domain / Electron transfer flavoprotein, alpha/beta-subunit, N-terminal / Electron transfer flavoprotein, alpha subunit, C-terminal / Electron transfer flavoprotein FAD-binding domain / Electron transfer flavoprotein domain / FAD-linked oxidase, C-terminal / FAD linked oxidases, C-terminal domain / Vanillyl-alcohol oxidase, C-terminal subdomain 2 / FAD-linked oxidase-like, C-terminal / FAD linked oxidase, N-terminal / FAD binding domain / FAD-binding domain, PCMH-type / PCMH-type FAD-binding domain profile. / FAD-binding, type PCMH, subdomain 2 / FAD-binding, type PCMH-like superfamily / DHS-like NAD/FAD-binding domain superfamily / Rossmann-like alpha/beta/alpha sandwich fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctB / Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctC / Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctD
類似検索 - 構成要素
生物種Acetobacterium woodii (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.43 Å
データ登録者Kayastha K / Ermler U
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: Elife / 年: 2022
タイトル: Structure-based electron-confurcation mechanism of the Ldh-EtfAB complex.
著者: Kanwal Kayastha / Alexander Katsyv / Christina Himmrich / Sonja Welsch / Jan M Schuller / Ulrich Ermler / Volker Müller /
要旨: Lactate oxidation with NAD as electron acceptor is a highly endergonic reaction. Some anaerobic bacteria overcome the energetic hurdle by flavin-based electron bifurcation/confurcation (FBEB/FBEC) ...Lactate oxidation with NAD as electron acceptor is a highly endergonic reaction. Some anaerobic bacteria overcome the energetic hurdle by flavin-based electron bifurcation/confurcation (FBEB/FBEC) using a lactate dehydrogenase (Ldh) in concert with the electron-transferring proteins EtfA and EtfB. The electron cryo-microscopically characterized (Ldh-EtfAB) complex of at 2.43 Å resolution consists of a mobile EtfAB shuttle domain located between the rigid central Ldh and the peripheral EtfAB base units. The FADs of Ldh and the EtfAB shuttle domain contact each other thereby forming the D (dehydrogenation-connected) state. The intermediary Glu37 and Glu139 may harmonize the redox potentials between the FADs and the pyruvate/lactate pair crucial for FBEC. By integrating Alphafold2 calculations a plausible novel B (bifurcation-connected) state was obtained allowing electron transfer between the EtfAB base and shuttle FADs. Kinetic analysis of enzyme variants suggests a correlation between NAD binding site and D-to-B-state transition implicating a 75° rotation of the EtfAB shuttle domain. The FBEC inactivity when truncating the ferredoxin domain of EtfA substantiates its role as redox relay. Lactate oxidation in Ldh is assisted by the catalytic base His423 and a metal center. On this basis, a comprehensive catalytic mechanism of the FBEC process was proposed.
履歴
登録2021年12月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年6月29日-
マップ公開2022年6月29日-
更新2022年7月6日-
現状2022年7月6日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_13960.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_13960.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.93 Å/pix.
x 288 pix.
= 267.84 Å		0.93 Å/pix.
x 288 pix.
= 267.84 Å		0.93 Å/pix.
x 288 pix.
= 267.84 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.93 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.0102
最小 - 最大-0.035595242 - 0.13561597
平均 (標準偏差)8.4687585e-05 (±0.0026789645)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 267.84 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_13960_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Ldh-EtfAB complex

全体名称: Ldh-EtfAB complex
要素
  • 複合体: Ldh-EtfAB complex
    • タンパク質・ペプチド: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctC
    • タンパク質・ペプチド: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctB
    • タンパク質・ペプチド: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctD
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDEフラビンアデニンジヌクレオチド
  • リガンド: FE (III) ION
  • リガンド: water水

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超分子 #1: Ldh-EtfAB complex

超分子名称: Ldh-EtfAB complex / タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
詳細: Complex composed of a dimer of a trimer of EtfA, EtfB and Ldh subunits making a hexameric oligomer state. Each of the subunits contain 1 FAD co-factor making total of 6 FADs. 2 Ldh subunits ...詳細: Complex composed of a dimer of a trimer of EtfA, EtfB and Ldh subunits making a hexameric oligomer state. Each of the subunits contain 1 FAD co-factor making total of 6 FADs. 2 Ldh subunits contain 1 Fe molecule each.
由来(天然)生物種: Acetobacterium woodii (バクテリア)
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 組換株: del-iscR / 組換プラスミド: pET21a
分子量実験値: 220 KDa

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分子 #1: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctC

分子名称: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctC
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: lactate dehydrogenase (NAD+,ferredoxin)
由来(天然)生物種: Acetobacterium woodii (バクテリア) / 株: ATCC 29683 / DSM 1030 / JCM 2381 / KCTC 1655 / WB1
分子量理論値: 46.222496 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MAGIKIIKEN VDRETFEALA EICPFDAFSY ENDKLEVTAA CKMCKMCLKK GPEGVLILEE DEKVAIDKSL YRGITVYVDH IEGQIHPVT FELIGKAREL AAVIGHPVYA LLMGTNITEK ADELLKYGVD KVFVYDKPEL KHFVIEPYAN VLEDFIEKVK P SSILVGAT ...文字列:
MAGIKIIKEN VDRETFEALA EICPFDAFSY ENDKLEVTAA CKMCKMCLKK GPEGVLILEE DEKVAIDKSL YRGITVYVDH IEGQIHPVT FELIGKAREL AAVIGHPVYA LLMGTNITEK ADELLKYGVD KVFVYDKPEL KHFVIEPYAN VLEDFIEKVK P SSILVGAT NVGRSLAPRV AARYRTGLTA DCTILEMKEN TDLVQIRPAF GGNIMAQIVT ENTRPQFCTV RYKVFTAPER VN EPWGDVE MMDIEKAKLV SAIEVMEVIK KEKGIDLSEA ETIVAVGRGV KCEKDLDMIH EFAEKIGATV ACTRPGIEAG WFD ARLQIG LSGRTVKPKL IIALGISGAV QFAAGMQNSE YIIAINSDPK APIFNIAHCG MVGDLYEILP ELLTMIEGPE NNKD TETIS IPEAIETPER MVV

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分子 #2: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctB

分子名称: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctB
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: lactate dehydrogenase (NAD+,ferredoxin)
由来(天然)生物種: Acetobacterium woodii (バクテリア) / 株: ATCC 29683 / DSM 1030 / JCM 2381 / KCTC 1655 / WB1
分子量理論値: 29.187627 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MSKILVCIKQ VPGTSNVEVD PETGVLIRDG VESKLNPYDL FGLETAFRLK EQLGGTITTL SMGPMQSKEV LMESFYMGAD EGCLLSDRK FGGADVVATS YTLAQGTKRL GDFDLIICGK QTTDGDTAQV GPEMAEFLGI PHVTNVIKIL AADEKGLTLQ M NMEESLEI ...文字列:
MSKILVCIKQ VPGTSNVEVD PETGVLIRDG VESKLNPYDL FGLETAFRLK EQLGGTITTL SMGPMQSKEV LMESFYMGAD EGCLLSDRK FGGADVVATS YTLAQGTKRL GDFDLIICGK QTTDGDTAQV GPEMAEFLGI PHVTNVIKIL AADEKGLTLQ M NMEESLEI QRVPYPCLIT VDKDIYTPRL PSYKRKLDIS KNPEIKILTL KDMYDTNEKK YGLSGSPTQV ERIFPPESNV EK TSFEGDG KVLAKALLGI LTEKKYLG

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分子 #3: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctD

分子名称: Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit LctD
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: lactate dehydrogenase (NAD+,ferredoxin)
由来(天然)生物種: Acetobacterium woodii (バクテリア) / 株: ATCC 29683 / DSM 1030 / JCM 2381 / KCTC 1655 / WB1
分子量理論値: 51.267797 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MNYKKVEASD IAAIKELIPA ERVFVGTEIG EDFSHDELGS IHSYPEVLIK VTSTEEVSKI MKYAYEHNIP VVVRGSGTGL VGACVPLFG GIMLETTLMN NILELDTENL TVTVEPGVLL MELSKFVEEN DLFYPPDPGE KSATIAGNIS TNAGGMRAVK Y GVTRDYVR ...文字列:
MNYKKVEASD IAAIKELIPA ERVFVGTEIG EDFSHDELGS IHSYPEVLIK VTSTEEVSKI MKYAYEHNIP VVVRGSGTGL VGACVPLFG GIMLETTLMN NILELDTENL TVTVEPGVLL MELSKFVEEN DLFYPPDPGE KSATIAGNIS TNAGGMRAVK Y GVTRDYVR GLTVVLANGE IIELGGKIVK NSSGYSLKDL VIGSEGTLCV ITKAILKLLP LPKMTLSLLI PFENISDAAG IV PKIIKSK AIPTAIEFME RQTILFAEDF LGKKFPDSSS NAYILLTFDG NTKEQVEAEY ETVANLCLAE GAKDVYIVDT VER KDSVWS ARGAFLEAIK ASTTEMDECD VVVPRNRIAE FIEFTHDLAK EMDVRIPSFG HAGDGNLHIY VCRDELCQAD WEAK LAEAM DRMYAKALTF EGLVSGEHGI GYAKRKYLLN DFGTEHLALM AGIKQTFDPK NLLNPKKVCQ MA

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分子 #4: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

分子名称: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: FAD
分子量理論値: 785.55 Da
Chemical component information

ChemComp-FAD:
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD / FAD*YM / フラビンアデニンジヌクレオチド

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分子 #5: FE (III) ION

分子名称: FE (III) ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: FE
分子量理論値: 55.845 Da

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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度1.8 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMHEPES
150.0 mMNaCl塩化ナトリウムSodium Chloride塩化ナトリウム

詳細: pH 7.5
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: NITROGEN / 前処理 - 気圧: 38.0 kPa / 詳細: 45mA
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Blot force of +20 and blotting time of 4 seconds before plunging.
詳細Sample was cross linked with 1 mM of BS3 before grid preparation.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.1 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 105000
特殊光学系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
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 実像数: 9788 / 平均露光時間: 6.52 sec. / 平均電子線量: 106.17 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 5517853
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf (ver. 1.06)
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 3 / 平均メンバー数/クラス: 500000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.43 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 674283
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-7qh2:
Cryo-EM structure of Ldh-EtfAB complex from Acetobacterium woodii

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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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