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- EMDB-16664: Human heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase 1 in compl... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-16664
タイトルHuman heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase 1 in complex with calcium, 3'-phosphoadenosine-5'-phosphosulfate and nanobody nAb13 (composite map and model).
マップデータcomposite map of NDST1 nAb13 complex, created by combining locally refined maps for the NDST1 N-terminal and deacetylase domains, and deacetylase and sulfotransferase domains
試料
  • 複合体: Human heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase complex with nAb13
    • 複合体: Nanobody nAb13 - all CA rigid fit model derived from nanobody nAb7
      • タンパク質・ペプチド: Nanobody nAb13 - all CA rigid fit model derived from nanobody nAb7
    • 複合体: N-deacetylase-N-sulfotransferase 1
      • タンパク質・ペプチド: Bifunctional heparan sulfate N-deacetylase/N-sulfotransferase 1
  • リガンド: ADENOSINE-3'-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: water
キーワードDeacetylase / Sulfotransferase / Heparan Sulfate / Carbohydrate / Glycosaminoglycan / Nanobody
機能・相同性
機能・相同性情報


[heparan sulfate]-glucosamine N-sulfotransferase / [heparan sulfate]-glucosamine N-sulfotransferase activity / heparan sulfate N-deacetylase activity / N-acetylglucosamine deacetylase activity / heparan sulfate proteoglycan biosynthetic process, enzymatic modification / heparan sulfate proteoglycan biosynthetic process, polysaccharide chain biosynthetic process / heparin biosynthetic process / embryonic viscerocranium morphogenesis / embryonic neurocranium morphogenesis / HS-GAG biosynthesis ...[heparan sulfate]-glucosamine N-sulfotransferase / [heparan sulfate]-glucosamine N-sulfotransferase activity / heparan sulfate N-deacetylase activity / N-acetylglucosamine deacetylase activity / heparan sulfate proteoglycan biosynthetic process, enzymatic modification / heparan sulfate proteoglycan biosynthetic process, polysaccharide chain biosynthetic process / heparin biosynthetic process / embryonic viscerocranium morphogenesis / embryonic neurocranium morphogenesis / HS-GAG biosynthesis / deacetylase activity / cardiac septum development / respiratory gaseous exchange by respiratory system / coronary vasculature development / positive regulation of smoothened signaling pathway / aorta development / 加水分解酵素; ペプチド以外のCN結合加水分解酵素; 鎖状アミドに作用 / midbrain development / fibroblast growth factor receptor signaling pathway / forebrain development / trans-Golgi network membrane / cell population proliferation / positive regulation of MAPK cascade / inflammatory response / Golgi membrane / Golgi apparatus
類似検索 - 分子機能
Heparan sulphate-N-deacetylase / heparan sulfate-N-deacetylase / Heparan sulfate sulfotransferase / Sulfotransferase domain / Sulfotransferase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Bifunctional heparan sulfate N-deacetylase/N-sulfotransferase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Lama glama (ラマ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.15 Å
データ登録者Mycroft-West CJ / Wu L
資金援助 英国, 6件
OrganizationGrant number国
Engineering and Physical Sciences Research Council 英国
Wellcome Trust060208/Z/00/Z 英国
Wellcome Trust093305/Z/10/Z 英国
Wellcome Trust203141/Z/16/Z 英国
Wellcome Trust218579/Z/19/Z 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/V018523/1 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural and mechanistic characterization of bifunctional heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase 1.
著者: Courtney J Mycroft-West / Sahar Abdelkarim / Helen M E Duyvesteyn / Neha S Gandhi / Mark A Skidmore / Raymond J Owens / Liang Wu /
要旨: Heparan sulfate (HS) polysaccharides are major constituents of the extracellular matrix, which are involved in myriad structural and signaling processes. Mature HS polysaccharides contain complex, ...Heparan sulfate (HS) polysaccharides are major constituents of the extracellular matrix, which are involved in myriad structural and signaling processes. Mature HS polysaccharides contain complex, non-templated patterns of sulfation and epimerization, which mediate interactions with diverse protein partners. Complex HS modifications form around initial clusters of glucosamine-N-sulfate (GlcNS) on nascent polysaccharide chains, but the mechanistic basis underpinning incorporation of GlcNS itself into HS remains unclear. Here, we determine cryo-electron microscopy structures of human N-deacetylase-N-sulfotransferase (NDST)1, the bifunctional enzyme primarily responsible for initial GlcNS modification of HS. Our structures reveal the architecture of both NDST1 deacetylase and sulfotransferase catalytic domains, alongside a non-catalytic N-terminal domain. The two catalytic domains of NDST1 adopt a distinct back-to-back topology that limits direct cooperativity. Binding analyses, aided by activity-modulating nanobodies, suggest that anchoring of the substrate at the sulfotransferase domain initiates the NDST1 catalytic cycle, providing a plausible mechanism for cooperativity despite spatial domain separation. Our data shed light on key determinants of NDST1 activity, and describe tools to probe NDST1 function in vitro and in vivo.
履歴
登録2023年2月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年2月21日-
マップ公開2024年2月21日-
更新2024年2月28日-
現状2024年2月28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_16664.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_16664.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 325 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈composite map of NDST1 nAb13 complex, created by combining locally refined maps for the NDST1 N-terminal and deacetylase domains, and deacetylase and sulfotransferase domains
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.)
0.73 Å/pix.
x 440 pix.
= 321.2 Å		0.73 Å/pix.
x 440 pix.
= 321.2 Å		0.73 Å/pix.
x 440 pix.
= 321.2 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: 0.73 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: 0.12
最小 - 最大-0.38380805 - 0.8504358
平均 (標準偏差)0.012996433 (±0.020542912)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ440440440
Spacing440440440
セルA=B=C: 321.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Human heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase complex wi...

全体名称: Human heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase complex with nAb13
要素
  • 複合体: Human heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase complex with nAb13
    • 複合体: Nanobody nAb13 - all CA rigid fit model derived from nanobody nAb7
      • タンパク質・ペプチド: Nanobody nAb13 - all CA rigid fit model derived from nanobody nAb7
    • 複合体: N-deacetylase-N-sulfotransferase 1
      • タンパク質・ペプチド: Bifunctional heparan sulfate N-deacetylase/N-sulfotransferase 1
  • リガンド: ADENOSINE-3'-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Human heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase complex wi...

超分子名称: Human heparan sulfate N-deacetylase-N-sulfotransferase complex with nAb13
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #2: Nanobody nAb13 - all CA rigid fit model derived from nanobody nAb7

超分子名称: Nanobody nAb13 - all CA rigid fit model derived from nanobody nAb7
タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)

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超分子 #3: N-deacetylase-N-sulfotransferase 1

超分子名称: N-deacetylase-N-sulfotransferase 1 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Nanobody nAb13 - all CA rigid fit model derived from nanobody nAb7

分子名称: Nanobody nAb13 - all CA rigid fit model derived from nanobody nAb7
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)
分子量理論値: 17.656316 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
QVQLVESGGG SVQAGGSLRL SCAASGFNVD DYAIGWFRQS PGKEREGVSC IGGDGTTYYE NSVKGRFTVS SDKRDNTVYL QMNNLRPED TAIYFCAADR SKYCVGKYFS TPSQYDFWGR GTHVTVSSEP KTPKPQPAAG PGGQHHHHHH GAEQKLISEE D LS

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分子 #2: Bifunctional heparan sulfate N-deacetylase/N-sulfotransferase 1

分子名称: Bifunctional heparan sulfate N-deacetylase/N-sulfotransferase 1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; ペプチド以外のCN結合加水分解酵素; 鎖状アミドに作用
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 92.464508 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: GSRTDPLVLV FVESLYSQLG QEVVAILESS RFKYRTEIAP GKGDMPTLTD KGRGRFALII YENILKYVNL DAWNRELLDK YCVAYGVGI IGFFKANENS LLSAQLKGFP LFLHSNLGLK DCSINPKSPL LYVTRPSEVE KGVLPGEDWT VFQSNHSTYE P VLLAKTRS ...文字列:
GSRTDPLVLV FVESLYSQLG QEVVAILESS RFKYRTEIAP GKGDMPTLTD KGRGRFALII YENILKYVNL DAWNRELLDK YCVAYGVGI IGFFKANENS LLSAQLKGFP LFLHSNLGLK DCSINPKSPL LYVTRPSEVE KGVLPGEDWT VFQSNHSTYE P VLLAKTRS SESIPHLGAD AGLHAALHAT VVQDLGLHDG IQRVLFGNNL NFWLHKLVFV DAVAFLTGKR LSLPLDRYIL VD IDDIFVG KEGTRMKVED VKALFDTQNE LRAHIPNFTF NLGYSGKFFH TGTNAEDAGD DLLLSYVKEF WWFPHMWSHM QPH LFHNQS VLAEQMALNK KFAVEHGIPT DMGYAVAPHH SGVYPVHVQL YEAWKQVWSI RVTSTEEYPH LKPARYRRGF IHNG IMVLP RQTCGLFTHT IFYNEYPGGS SELDKIINGG ELFLTVLLNP ISIFMTHLSN YGNDRLGLYT FKHLVRFLHS WTNLR LQTL PPVQLAQKYF QIFSEEKDPL WQDPCEDKRH KDIWSKEKTC DRFPKLLIIG PQKTGTTALY LFLGMHPDLS SNYPSS ETF EEIQFFNGHN YHKGIDWYME FFPIPSNTTS DFYFEKSANY FDSEVAPRRA AALLPKAKVL TILINPADRA YSWYQHQ RA HDDPVALKYT FHEVITAGSD ASSKLRALQN RCLVPGWYAT HIERWLSAYH ANQILVLDGK LLRTEPAKVM DMVQKFLG V TNTIDYHKTL AFDPKKGFWC QLLEGGKTKC LGKSKGRKYP EMDLDSRAFL KDYYRDHNIE LSKLLYKMGQ TLPTWLRED LQNTR

UniProtKB: Bifunctional heparan sulfate N-deacetylase/N-sulfotransferase 1

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分子 #3: ADENOSINE-3'-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-3'-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: A3P
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-A3P:
ADENOSINE-3'-5'-DIPHOSPHATE / アデノシン3′,5′-ビスりん酸

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分子 #4: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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0.4 mg/mL
緩衝液pH: 6.5
凍結凍結剤: ETHANE
詳細Monodisperse sample from size exclusion

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 50.0 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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 165000
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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.15 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF
詳細: composite map made by combining locally refined volumes of NDST1 N-terminal+deacetylase, and NDST1 deacetylase+sulfotransferase domains. Resolution reported for composite map is the ...詳細: composite map made by combining locally refined volumes of NDST1 N-terminal+deacetylase, and NDST1 deacetylase+sulfotransferase domains. Resolution reported for composite map is the resolution of the lowest locally refined component.
使用した粒子像数: 87798
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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