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- EMDB-16357: CryoEM structure of Aspergillus nidulans UTP-glucose-1-phosphate ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-16357
タイトルCryoEM structure of Aspergillus nidulans UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase
マップデータMain sharpened cryoEM map with D4 symmetry
試料
  • 複合体: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase
    • タンパク質・ペプチド: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase
キーワードNDP-sugar pyrophosphorylases / UDP-Glc pyrophosphorylases / cell wall biosynthesis / Aspergillus nidulans. / SUGAR BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


(1->6)-beta-D-glucan biosynthetic process / UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase / UTP:glucose-1-phosphate uridylyltransferase activity / trehalose biosynthetic process / UDP-alpha-D-glucose metabolic process / glycogen biosynthetic process / glycogen metabolic process / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase / UDPGP family / UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase / Nucleotide-diphospho-sugar transferases
類似検索 - ドメイン・相同性
UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase
類似検索 - 構成要素
生物種Aspergillus nidulans FGSC A4 (カビ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.98 Å
データ登録者Han X / D Angelo C / Otamendi A / Cifuente JO / de Astigarraga E / Ochoa-Lizarralde B / Grininger M / Routier FH / Guerin ME / Fuehring J ...Han X / D Angelo C / Otamendi A / Cifuente JO / de Astigarraga E / Ochoa-Lizarralde B / Grininger M / Routier FH / Guerin ME / Fuehring J / Etxebeste O / Connell SR
資金援助 スペイン, 1件
OrganizationGrant number国
Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO)PID2021-122705OB-I00 スペイン
引用ジャーナル: mBio / 年: 2023
タイトル: CryoEM analysis of the essential native UDP-glucose pyrophosphorylase from reveals key conformations for activity regulation and function.
著者: Xu Han / Cecilia D'Angelo / Ainara Otamendi / Javier O Cifuente / Elisa de Astigarraga / Borja Ochoa-Lizarralde / Martin Grininger / Francoise H Routier / Marcelo E Guerin / Jana Fuehring / ...著者: Xu Han / Cecilia D'Angelo / Ainara Otamendi / Javier O Cifuente / Elisa de Astigarraga / Borja Ochoa-Lizarralde / Martin Grininger / Francoise H Routier / Marcelo E Guerin / Jana Fuehring / Oier Etxebeste / Sean R Connell /
要旨: Invasive aspergillosis is one of the most serious clinical invasive fungal infections, resulting in a high case fatality rate among immunocompromised patients. The disease is caused by saprophytic ...Invasive aspergillosis is one of the most serious clinical invasive fungal infections, resulting in a high case fatality rate among immunocompromised patients. The disease is caused by saprophytic molds in the genus , including , the most significant pathogenic species. The fungal cell wall, an essential structure mainly composed of glucan, chitin, galactomannan, and galactosaminogalactan, represents an important target for the development of antifungal drugs. UDP (uridine diphosphate)-glucose pyrophosphorylase (UGP) is a central enzyme in the metabolism of carbohydrates that catalyzes the biosynthesis of UDP-glucose, a key precursor of fungal cell wall polysaccharides. Here, we demonstrate that the function of UGP is vital for (UGP). To understand the molecular basis of UGP function, we describe a cryoEM structure (global resolution of 3.5 Å for the locally refined subunit and 4 Å for the octameric complex) of a native UGP. The structure reveals an octameric architecture with each subunit comprising an N-terminal α-helical domain, a central catalytic glycosyltransferase A-like (GT-A-like) domain, and a C-terminal (CT) left-handed β-helix oligomerization domain. UGP displays unprecedented conformational variability between the CT oligomerization domain and the central GT-A-like catalytic domain. In combination with activity measurements and bioinformatics analysis, we unveil the molecular mechanism of substrate recognition and specificity for UGP. Altogether, our study not only contributes to understanding the molecular mechanism of catalysis/regulation of an important class of enzymes but also provides the genetic, biochemical, and structural groundwork for the future exploitation of UGP as a potential antifungal target. IMPORTANCE Fungi cause diverse diseases in humans, ranging from allergic syndromes to life-threatening invasive diseases, together affecting more than a billion people worldwide. Increasing drug resistance in species represents an emerging global health threat, making the design of antifungals with novel mechanisms of action a worldwide priority. The cryoEM structure of UDP (uridine diphosphate)-glucose pyrophosphorylase (UGP) from the filamentous fungus reveals an octameric architecture displaying unprecedented conformational variability between the C-terminal oligomerization domain and the central glycosyltransferase A-like catalytic domain in the individual protomers. While the active site and oligomerization interfaces are more highly conserved, these dynamic interfaces include motifs restricted to specific clades of filamentous fungi. Functional study of these motifs could lead to the definition of new targets for antifungals inhibiting UGP activity and, thus, the architecture of the cell wall of filamentous fungal pathogens.
履歴
登録2022年12月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月28日-
マップ公開2023年6月28日-
更新2024年7月24日-
現状2024年7月24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_16357.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_16357.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Main sharpened cryoEM map with D4 symmetry
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 Å		1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 Å		1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 Å

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.09 Å
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表面レベル登録者による: 0.04
最小 - 最大-0.0019824065 - 2.0646195
平均 (標準偏差)0.003472778 (±0.041061617)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 279.04 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Main unsharpened cryoEM map with D4 symmetry

ファイルemd_16357_additional_1.map
注釈Main unsharpened cryoEM map with D4 symmetry
投影像・断面図
軸ZYX

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追加マップ: unsharpened cryoEM map with C1 symmetry

ファイルemd_16357_additional_2.map
注釈unsharpened cryoEM map with C1 symmetry
投影像・断面図
軸ZYX

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密度ヒストグラム

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追加マップ: sharpened cryoEM map with C1 symmetry

ファイルemd_16357_additional_3.map
注釈sharpened cryoEM map with C1 symmetry
投影像・断面図
軸ZYX

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追加マップ: unsharpened locally refined cryoEM map

ファイルemd_16357_additional_4.map
注釈unsharpened locally refined cryoEM map
投影像・断面図
軸ZYX

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断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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追加マップ: sharpened locally refined cryoEM map

ファイルemd_16357_additional_5.map
注釈sharpened locally refined cryoEM map
投影像・断面図
軸ZYX

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断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Main cryoEM half map A with D4 symmetry

ファイルemd_16357_half_map_1.map
注釈Main cryoEM half map A with D4 symmetry
投影像・断面図
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ハーフマップ: Main cryoEM half map B with D4 symmetry

ファイルemd_16357_half_map_2.map
注釈Main cryoEM half map B with D4 symmetry
投影像・断面図
軸ZYX

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断面 (1/2)
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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 : UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase

全体名称: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase
要素
  • 複合体: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase
    • タンパク質・ペプチド: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase

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超分子 #1: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase

超分子名称: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Aspergillus nidulans FGSC A4 (カビ)

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分子 #1: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase

分子名称: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO / EC番号: UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase
由来(天然)生物種: Aspergillus nidulans FGSC A4 (カビ)
分子量理論値: 57.634672 KDa
配列文字列: MATKDLPTHL SSNTGFGKHH GKTQSHMAFE NASTSVAASQ MRNALNALAE TVPDPNERKR FEAEMDNFFA LFRRFLNDKA KGNVVNWDR IAPPQPSQVV NYDDIGKESS VEFLNKLAVV KLNGGLGTSM GCVGPKSVIE VREGMSFLDL SVRQIEHLNR T YNVNVPFV ...文字列:
MATKDLPTHL SSNTGFGKHH GKTQSHMAFE NASTSVAASQ MRNALNALAE TVPDPNERKR FEAEMDNFFA LFRRFLNDKA KGNVVNWDR IAPPQPSQVV NYDDIGKESS VEFLNKLAVV KLNGGLGTSM GCVGPKSVIE VREGMSFLDL SVRQIEHLNR T YNVNVPFV LMNSFNTDQD TQSIIKKYQG HNVDIITFNQ SRYPRIIKDS LLPAPKSFDA PLQDWYPPGH GDVFESLYNS GT LDKLLER GVEYIFLSNA DNLGAVVDTR ILQHMIDTKA EYIMELTDKT KADVKGGTII DYEGKVRLLE IAQVPKEHVN EFK SIKKFK YFNTNNIWMN LRAIKRVVEE NELEMEIIAN EKSIPADKKG EADQAIYQLE TAVGAAIRHF KNAHGVNVPR RRFL PVKTC SDLLLVKSDL YRLEHGQLVM DPNRFGGVPV IKLGSDFKKV SDFQKRIPSI PRIVELDHLT ITGAVNLGRN VTLKG TVII VATEGSTIDI PPGSVLENCV VQGSLRILEH

UniProtKB: UTP--glucose-1-phosphate uridylyltransferase

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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0.18 mg/mL
緩衝液pH: 7.8
構成要素:
濃度名称式
50.0 mMTris
200.0 mMsodium chlorideNaCl
2.0 mMbeta-mercaptoethanol

詳細: 50 mM Tris, 200 mM NaCl, 2 mM Beta-mercaptoethanol, pH 7.8
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細The sample was monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 60.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.98 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 126375
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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