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- EMDB-18770: Structure of human ceramide synthase 6 (CerS6) bound to C16:0 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18770
タイトルStructure of human ceramide synthase 6 (CerS6) bound to C16:0
マップデータFinal cryoSPARC sharpened map after NU refinement used for model refinement
試料
  • 複合体: CerS6-Nb22 complex
    • タンパク質・ペプチド: Isoform 2 of Ceramide synthase 6
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody-22
  • リガンド: PALMITIC ACID
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードCERAMIDE / SPHINGOLIPID / COVALENT INTERMEDIATE / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


sphingoid base N-palmitoyltransferase / sphingosine N-acyltransferase activity / sphingolipid biosynthetic process / Sphingolipid de novo biosynthesis / ceramide biosynthetic process / inflammatory response / endoplasmic reticulum membrane / DNA binding / membrane
類似検索 - 分子機能
TRAM/LAG1/CLN8 homology domain / Sphingosine N-acyltransferase Lag1/Lac1-like / TLC domain / TLC domain profile. / TRAM, LAG1 and CLN8 homology domains. / Homeodomain / Homeobox domain / Homeobox-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Ceramide synthase 6
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Vicugna pacos (アルパカ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Pascoa TC / Pike ACW / Chi G / Stefanic S / Quigley A / Chalk R / Mukhopadhyay SMM / Venkaya S / Dix C / Moreira T ...Pascoa TC / Pike ACW / Chi G / Stefanic S / Quigley A / Chalk R / Mukhopadhyay SMM / Venkaya S / Dix C / Moreira T / Tessitore A / Cole V / Chu A / Elkins JM / Pautsch A / Schnapp G / Carpenter EP / Sauer DB
資金援助 英国, 2件
OrganizationGrant number国
Wellcome Trust102164/B/15/Z 英国
Wellcome Trust106169/Z/14/Z 英国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Structural basis of the mechanism and inhibition of a human ceramide synthase.
著者: Tomas C Pascoa / Ashley C W Pike / Christofer S Tautermann / Gamma Chi / Michael Traub / Andrew Quigley / Rod Chalk / Saša Štefanić / Sven Thamm / Alexander Pautsch / Elisabeth P Carpenter ...著者: Tomas C Pascoa / Ashley C W Pike / Christofer S Tautermann / Gamma Chi / Michael Traub / Andrew Quigley / Rod Chalk / Saša Štefanić / Sven Thamm / Alexander Pautsch / Elisabeth P Carpenter / Gisela Schnapp / David B Sauer /
要旨: Ceramides are bioactive sphingolipids crucial for regulating cellular metabolism. Ceramides and dihydroceramides are synthesized by six ceramide synthase (CerS) enzymes, each with specificity for ...Ceramides are bioactive sphingolipids crucial for regulating cellular metabolism. Ceramides and dihydroceramides are synthesized by six ceramide synthase (CerS) enzymes, each with specificity for different acyl-CoA substrates. Ceramide with a 16-carbon acyl chain (C16 ceramide) has been implicated in obesity, insulin resistance and liver disease and the C16 ceramide-synthesizing CerS6 is regarded as an attractive drug target for obesity-associated disease. Despite their importance, the molecular mechanism underlying ceramide synthesis by CerS enzymes remains poorly understood. Here we report cryo-electron microscopy structures of human CerS6, capturing covalent intermediate and product-bound states. These structures, along with biochemical characterization, reveal that CerS catalysis proceeds through a ping-pong reaction mechanism involving a covalent acyl-enzyme intermediate. Notably, the product-bound structure was obtained upon reaction with the mycotoxin fumonisin B1, yielding insights into its inhibition of CerS. These results provide a framework for understanding CerS function, selectivity and inhibition and open routes for future drug discovery.
履歴
登録2023年10月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年11月13日-
マップ公開2024年11月13日-
更新2025年3月26日-
現状2025年3月26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_18770.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_18770.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 75.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Final cryoSPARC sharpened map after NU refinement used for model refinement
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.)
0.87 Å/pix.
x 270 pix.
= 236.16 Å		0.87 Å/pix.
x 270 pix.
= 236.16 Å		0.87 Å/pix.
x 270 pix.
= 236.16 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: 0.87467 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: 0.48
最小 - 最大-4.201833 - 5.358232
平均 (標準偏差)0.002203198 (±0.11327332)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ270270270
Spacing270270270
セルA=B=C: 236.16008 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_18770_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)

-
追加マップ: Final cryoSPARC unsharpened map

ファイルemd_18770_additional_1.map
注釈Final cryoSPARC unsharpened 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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ハーフマップ: halfmap1

ファイルemd_18770_half_map_1.map
注釈halfmap1
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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ハーフマップ: halfmap2

ファイルemd_18770_half_map_2.map
注釈halfmap2
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 : CerS6-Nb22 complex

全体名称: CerS6-Nb22 complex
要素
  • 複合体: CerS6-Nb22 complex
    • タンパク質・ペプチド: Isoform 2 of Ceramide synthase 6
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody-22
  • リガンド: PALMITIC ACID
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: CerS6-Nb22 complex

超分子名称: CerS6-Nb22 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 114.8 KDa

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分子 #1: Isoform 2 of Ceramide synthase 6

分子名称: Isoform 2 of Ceramide synthase 6 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: sphingoid base N-palmitoyltransferase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 42.418348 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MAGILAWFWN ERFWLPHNVT WADLKNTEEA TFPQAEDLYL AFPLAFCIFM VRLIFERFVA KPCAIALNIQ ANGPQIAPPN AILEKVFTA ITKHPDEKRL EGLSKQLDWD VRSIQRWFRQ RRNQEKPSTL TRFCESMWRF SFYLYVFTYG VRFLKKTPWL W NTRHCWYN ...文字列:
MAGILAWFWN ERFWLPHNVT WADLKNTEEA TFPQAEDLYL AFPLAFCIFM VRLIFERFVA KPCAIALNIQ ANGPQIAPPN AILEKVFTA ITKHPDEKRL EGLSKQLDWD VRSIQRWFRQ RRNQEKPSTL TRFCESMWRF SFYLYVFTYG VRFLKKTPWL W NTRHCWYN YPYQPLTTDL HYYYILELSF YWSLMFSQFT DIKRKDFGIM FLHHLVSIFL ITFSYVNNMA RVGTLVLCLH DS ADALLEA AKMANYAKFQ KMCDLLFVMF AVVFITTRLG IFPLWVLNTT LFESWEIVGP YPSWWVFNLL LLLVQGLNCF WSY LIVKIA CKAVSRGKAG KWNPLHVSKD DRSDAENLYF Q

UniProtKB: Ceramide synthase 6

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分子 #2: Nanobody-22

分子名称: Nanobody-22 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Vicugna pacos (アルパカ)
分子量理論値: 15.070657 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
QVQLVESGGG LVQAEGSLRL SCAASGRTFR TYGMGWFRQA PGKEREFVAA LNWSGSSTYY ADSVKGRFTI SRDNAKNTAY LQMNSLKPE DTAVYYCAAL RRKAEYGSRS IADFDSWSKG TPVTVSSHHH HHHEPEA

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分子 #3: PALMITIC ACID

分子名称: PALMITIC ACID / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: PLM
分子量理論値: 256.424 Da
Chemical component information

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸

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分子 #4: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: PC1
分子量理論値: 790.145 Da
Chemical component information

ChemComp-PC1:
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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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5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称
20.0 mMHEPES
200.0 mMsodium chloride
0.01 % (w/v)glyco-diosgenin

詳細: 20 mM HEPES pH 7.5, 200 mM NaCl, and 0.01 % (w/v) GDN
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 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 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
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SEC-purified

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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)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 14309 / 平均露光時間: 1.34 sec. / 平均電子線量: 56.36 e/Å2
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: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 130000
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
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: 3400118
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: ab-initio cryoSPARC
最終 再構成想定した対称性 - 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: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.1) / ソフトウェア - 詳細: non-uniform refinement / 使用した粒子像数: 93680
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.1) / ソフトウェア - 詳細: non-uniform refinement
最終 3次元分類クラス数: 10 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.3)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8qz6:
Structure of human ceramide synthase 6 (CerS6) bound to C16:0

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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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