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- EMDB-18973: Cryo-EM structure of Human SHMT1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18973
タイトルCryo-EM structure of Human SHMT1
マップデータCryo-EM structure of SHMT1.
試料
  • 複合体: human SHMT1
    • タンパク質・ペプチド: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic
    • タンパク質・ペプチド: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic
キーワードRiboregulation / Serine / Glycine Metabolism / 1 carbon metablism / Moonlighting protein / RNA BINDING PROTEIN / TRANSFERASE
機能・相同性
機能・相同性情報


cellular response to tetrahydrofolate / Carnitine synthesis / purine nucleobase biosynthetic process / L-serine metabolic process / glycine metabolic process / glycine hydroxymethyltransferase / glycine hydroxymethyltransferase activity / glycine biosynthetic process from serine / serine binding / Metabolism of folate and pterines ...cellular response to tetrahydrofolate / Carnitine synthesis / purine nucleobase biosynthetic process / L-serine metabolic process / glycine metabolic process / glycine hydroxymethyltransferase / glycine hydroxymethyltransferase activity / glycine biosynthetic process from serine / serine binding / Metabolism of folate and pterines / L-serine catabolic process / tetrahydrofolate metabolic process / tetrahydrofolate interconversion / dTMP biosynthetic process / cobalt ion binding / folic acid metabolic process / small molecule binding / mRNA regulatory element binding translation repressor activity / cellular response to leukemia inhibitory factor / mRNA 5'-UTR binding / pyridoxal phosphate binding / protein homotetramerization / negative regulation of translation / protein homodimerization activity / mitochondrion / zinc ion binding / extracellular exosome / nucleoplasm / identical protein binding / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Serine hydroxymethyltransferase, pyridoxal phosphate binding site / Serine hydroxymethyltransferase pyridoxal-phosphate attachment site. / Serine hydroxymethyltransferase / Serine hydroxymethyltransferase-like domain / Serine hydroxymethyltransferase / Pyridoxal phosphate-dependent transferase, small domain / Pyridoxal phosphate-dependent transferase, major domain / Pyridoxal phosphate-dependent transferase
類似検索 - ドメイン・相同性
Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.29 Å
データ登録者Spizzichino S / Marabelli C / Bharadwaj A / Jakobi AJ / Chaves-Sanjuan A / Giardina G / Bolognesi M / Cutruzzola F
資金援助 イタリア, 2件
OrganizationGrant number国
Italian Association for Cancer ResearchAIRC IG-23125 イタリア
Other private
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2024
タイトル: Structure-based mechanism of riboregulation of the metabolic enzyme SHMT1.
著者: Sharon Spizzichino / Federica Di Fonzo / Chiara Marabelli / Angela Tramonti / Antonio Chaves-Sanjuan / Alessia Parroni / Giovanna Boumis / Francesca Romana Liberati / Alessio Paone / Linda ...著者: Sharon Spizzichino / Federica Di Fonzo / Chiara Marabelli / Angela Tramonti / Antonio Chaves-Sanjuan / Alessia Parroni / Giovanna Boumis / Francesca Romana Liberati / Alessio Paone / Linda Celeste Montemiglio / Matteo Ardini / Arjen J Jakobi / Alok Bharadwaj / Paolo Swuec / Gian Gaetano Tartaglia / Alessandro Paiardini / Roberto Contestabile / Antonello Mai / Dante Rotili / Francesco Fiorentino / Alberto Macone / Alessandra Giorgi / Giancarlo Tria / Serena Rinaldo / Martino Bolognesi / Giorgio Giardina / Francesca Cutruzzolà /
要旨: RNA can directly control protein activity in a process called riboregulation; only a few mechanisms of riboregulation have been described in detail, none of which have been characterized on ...RNA can directly control protein activity in a process called riboregulation; only a few mechanisms of riboregulation have been described in detail, none of which have been characterized on structural grounds. Here, we present a comprehensive structural, functional, and phylogenetic analysis of riboregulation of cytosolic serine hydroxymethyltransferase (SHMT1), the enzyme interconverting serine and glycine in one-carbon metabolism. We have determined the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structure of human SHMT1 in its free- and RNA-bound states, and we show that the RNA modulator competes with polyglutamylated folates and acts as an allosteric switch, selectively altering the enzyme's reactivity vs. serine. In addition, we identify the tetrameric assembly and a flap structural motif as key structural elements necessary for binding of RNA to eukaryotic SHMT1. The results presented here suggest that riboregulation may have played a role in evolution of eukaryotic SHMT1 and in compartmentalization of one-carbon metabolism. Our findings provide insights for RNA-based therapeutic strategies targeting this cancer-linked metabolic pathway.
履歴
登録2023年11月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年7月24日-
マップ公開2024年7月24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_18973.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_18973.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM structure of SHMT1.
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.)
0.89 Å/pix.
x 400 pix.
= 355.6 Å		0.89 Å/pix.
x 400 pix.
= 355.6 Å		0.89 Å/pix.
x 400 pix.
= 355.6 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: 0.889 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: 0.15
最小 - 最大-0.045401618 - 0.6136779
平均 (標準偏差)0.00082313444 (±0.013248599)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 355.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Cryo-EM structure of SHMT1. Half map 2

ファイルemd_18973_half_map_1.map
注釈Cryo-EM structure of SHMT1. Half map 2
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: Cryo-EM structure of SHMT1. Half map 1

ファイルemd_18973_half_map_2.map
注釈Cryo-EM structure of SHMT1. Half map 1
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 : human SHMT1

全体名称: human SHMT1
要素
  • 複合体: human SHMT1
    • タンパク質・ペプチド: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic
    • タンパク質・ペプチド: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic

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超分子 #1: human SHMT1

超分子名称: human SHMT1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: SHMT1= homotetramer of 53kDa subunits
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 210 KDa

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分子 #1: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic

分子名称: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: glycine hydroxymethyltransferase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 53.662914 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: GSHMTMPVNG AHKDADLWSS HDKMLAQPLK DSDVEVYNII KKESNRQRVG LELIASENFA SRAVLEALGS CLNNKYSEGY PGQRYYGGT EFIDELETLC QKRALQAYKL DPQCWGVNVQ PYSGSPANFA VYTALVEPHG RIMGLDLPDG GHLTHGFMTD K KKISATSI ...文字列:
GSHMTMPVNG AHKDADLWSS HDKMLAQPLK DSDVEVYNII KKESNRQRVG LELIASENFA SRAVLEALGS CLNNKYSEGY PGQRYYGGT EFIDELETLC QKRALQAYKL DPQCWGVNVQ PYSGSPANFA VYTALVEPHG RIMGLDLPDG GHLTHGFMTD K KKISATSI FFESMPYKVN PDTGYINYDQ LEENARLFHP KLIIAGTSCY SRNLEYARLR KIADENGAYL MADMAHISGL VA AGVVPSP FEHCHVVTTT TH(LLP)TLRGCRA GMIFYRKGVK SVDPKTGKEI LYNLESLINS AVFPGLQGGP HNHAIAGVA VALKQAMTLE FKVYQHQVVA NCRALSEALT ELGYKIVTGG SDNHLILVDL RSKGTDGGRA EKVLEACSIA CNKNTCPGDR SALRPSGLR LGTPALTSRG LLEKDFQKVA HFIHRGIELT LQIQSDTGVR ATLKEFKERL AGDKYQAAVQ ALREEVESFA S LFPLPGLP DF

UniProtKB: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic

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分子 #2: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic

分子名称: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 53.434797 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: GSHMTMPVNG AHKDADLWSS HDKMLAQPLK DSDVEVYNII KKESNRQRVG LELIASENFA SRAVLEALGS CLNNKYSEGY PGQRYYGGT EFIDELETLC QKRALQAYKL DPQCWGVNVQ PYSGSPANFA VYTALVEPHG RIMGLDLPDG GHLTHGFMTD K KKISATSI ...文字列:
GSHMTMPVNG AHKDADLWSS HDKMLAQPLK DSDVEVYNII KKESNRQRVG LELIASENFA SRAVLEALGS CLNNKYSEGY PGQRYYGGT EFIDELETLC QKRALQAYKL DPQCWGVNVQ PYSGSPANFA VYTALVEPHG RIMGLDLPDG GHLTHGFMTD K KKISATSI FFESMPYKVN PDTGYINYDQ LEENARLFHP KLIIAGTSCY SRNLEYARLR KIADENGAYL MADMAHISGL VA AGVVPSP FEHCHVVTTT THKTLRGCRA GMIFYRKGVK SVDPKTGKEI LYNLESLINS AVFPGLQGGP HNHAIAGVAV ALK QAMTLE FKVYQHQVVA NCRALSEALT ELGYKIVTGG SDNHLILVDL RSKGTDGGRA EKVLEACSIA CNKNTCPGDR SALR PSGLR LGTPALTSRG LLEKDFQKVA HFIHRGIELT LQIQSDTGVR ATLKEFKERL AGDKYQAAVQ ALREEVESFA SLFPL PGLP DF

UniProtKB: Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic

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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0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.2
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClSodium Chloride
20.0 mMC8H18N2O4SHepes
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: blotted for 4 seconds before plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5450 / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 120000
試料ステージ試料ホルダーモデル: OTHER / ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 4900000
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6fl5

最終 再構成使用したクラス数: 3 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.29 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: 94430
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 2 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1bj4


Chain - Chain ID: A / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 132
得られたモデル

PDB-8r7h:
Cryo-EM structure of Human SHMT1

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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://pdbjlvh1.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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