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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-1658 | |||||||||
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タイトル | Solution structure and characterisation of the human pyruvate dehydrogenase complex core assembly | |||||||||
![]() | This is a reconstruction of pyruvate dehydrogenase enzyme complex components E2 and E3BP. This contour level will display the map core, lower contour levels reveal more disordered extensions. | |||||||||
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![]() | Pyruvate dehydrogenase complex / dodecahedron | |||||||||
生物種 | ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 18.3 Å | |||||||||
![]() | Vijayakrishnan S / Kelly SM / Gilbert RJC / Callow P / Bhella D / Forsyth T / Lindsay JG / Byron O | |||||||||
![]() | ![]() タイトル: Solution structure and characterisation of the human pyruvate dehydrogenase complex core assembly. 著者: S Vijayakrishnan / S M Kelly / R J C Gilbert / P Callow / D Bhella / T Forsyth / J G Lindsay / O Byron / ![]() 要旨: Mammalian pyruvate dehydrogenase complex (PDC) is a key multi-enzyme assembly that is responsible for glucose homeostasis maintenance and conversion of pyruvate into acetyl-CoA. It comprises a ...Mammalian pyruvate dehydrogenase complex (PDC) is a key multi-enzyme assembly that is responsible for glucose homeostasis maintenance and conversion of pyruvate into acetyl-CoA. It comprises a central pentagonal dodecahedral core consisting of two subunit types (E2 and E3BP) to which peripheral enzymes (E1 and E3) bind tightly but non-covalently. Currently, there are two conflicting models of PDC (E2+E3BP) core organisation: the 'addition' model (60+12) and the 'substitution' model (48+12). Here we present the first ever low-resolution structures of human recombinant full-length PDC core (rE2/E3BP), truncated PDC core (tE2/E3BP) and native bovine heart PDC core (bE2/E3BP) obtained by small-angle X-ray scattering and small-angle neutron scattering. These structures, corroborated by negative-stain and cryo electron microscopy data, clearly reveal open pentagonal core faces, favouring the 'substitution' model of core organisation. The native and recombinant core structures are all similar to the truncated bacterial E2 core crystal structure obtained previously. Cryo-electron microscopy reconstructions of rE2/E3BP and rE2/E3BP:E3 directly confirm that the core has open pentagonal faces, agree with scattering-derived models and show density extending outwards from their surfaces, which is much more structurally ordered in the presence of E3. Additionally, analytical ultracentrifugation characterisation of rE2/E3BP, rE2 (full-length recombinant E2-only) and tE2/E3BP supports the substitution model. Superimposition of the small-angle neutron scattering tE2/E3BP and truncated bacterial E2 crystal structures demonstrates conservation of the overall pentagonal dodecahedral morphology, despite evolutionary diversity. In addition, unfolding studies using circular dichroism and tryptophan fluorescence spectroscopy show that the rE2/E3BP is less stable than its rE2 counterpart, indicative of a role for E3BP in core destabilisation. The architectural complexity and lower stability of the E2/E3BP core may be of benefit to mammals, where sophisticated fine-tuning is required for cores with optimal catalytic and regulatory efficiencies. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 7.6 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 11.8 KB 11.8 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 119.9 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 222.5 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 221.6 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 6 KB | 表示 | |
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-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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マップ
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注釈 | This is a reconstruction of pyruvate dehydrogenase enzyme complex components E2 and E3BP. This contour level will display the map core, lower contour levels reveal more disordered extensions. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 3.6 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
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試料の構成要素
-全体 : Pyruvate dehydrogenase E2-E3BP complex
全体 | 名称: Pyruvate dehydrogenase E2-E3BP complex |
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要素 |
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-超分子 #1000: Pyruvate dehydrogenase E2-E3BP complex
超分子 | 名称: Pyruvate dehydrogenase E2-E3BP complex / タイプ: sample / ID: 1000 集合状態: A dodecahedral lattice formed of mixed trimers of E2 and E3BP, most likely each containing 2 E2 and 1 E3BP Number unique components: 2 |
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分子量 | 理論値: 4.2 MDa |
-分子 #1: E3 binding protein
分子 | 名称: E3 binding protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: E3 / コピー数: 20 / 集合状態: Hetero-icosahedron / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 70 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
-分子 #2: Dihydrolipoyl transacetylase
分子 | 名称: Dihydrolipoyl transacetylase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: E2 / コピー数: 40 / 集合状態: hetero-icosahedron / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 70 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
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試料調製
緩衝液 | pH: 7.5 詳細: 2 mM EDTA, 0.01% (w/v) NaN3, 100 mM NaCl, 50 mM KH2PO4, pH 7.5 |
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グリッド | 詳細: 300 mesh copper grid with lacey carbon film |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内温度: 100 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER / 詳細: Vitrification instrument: Homemade plunger 手法: Blot briefly before plunging, using Wahtman no.1 paper |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TECNAI F30 |
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温度 | 平均: 115 K |
アライメント法 | Legacy - 非点収差: At 200,000 magnification |
撮影 | カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: ZEISS SCAI / デジタル化 - サンプリング間隔: 7 µm / 実像数: 16 詳細: Images were binned from a scanned pixel size at the specimen of 1.8A to 3.6A using Proc2D Od range: 5 / ビット/ピクセル: 8 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 5.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 倍率(公称値): 38000 |
試料ステージ | 試料ホルダー: Eucentric / 試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN |
実験機器 | ![]() モデル: Tecnai F30 / 画像提供: FEI Company |
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画像解析
詳細 | Particles selected interactively using Boxer |
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CTF補正 | 詳細: Per micrograph |
最終 再構成 | 想定した対称性 - 点群: I (正20面体型対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 18.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: Spider, WellMAP 詳細: Final map had converged to given resolution, on a 1 degree spacing. 使用した粒子像数: 982 |
最終 角度割当 | 詳細: SPIDER convention |
-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: Chain - #0 - Chain ID: A / Chain - #1 - Chain ID: B / Chain - #2 - Chain ID: C / Chain - #3 - Chain ID: D / Chain - #4 - Chain ID: E |
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ソフトウェア | 名称: ![]() |
詳細 | PDBEntryID_givenInChain. Protocol: Rigid body, after icosahedral symmetrization. The icosahedral assembly was constructed and then fitted as a rigid body. |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 当てはまり具合の基準: CCC |