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- EMDB-19564: CryoEM structure of the Hdr(ABC)2 subunits of the Elp-Hdr complex... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-19564
タイトルCryoEM structure of the Hdr(ABC)2 subunits of the Elp-Hdr complex of Methanothermobacter marburgensis
マップデータFocused map of the Hdr(ABC)2 region of the Elp-Hdr complex
試料
  • 複合体: F420-dependent electron-donating proteins- heterodisulfide reductase complex (Elp-Hdr) from Methanothermobacter marburgensis (heterodisulfide reductase core and mobile arm, composite structure)
    • タンパク質・ペプチド: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit B
    • タンパク質・ペプチド: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit C
    • タンパク質・ペプチド: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit A
  • リガンド: Non-cubane [4Fe-4S]-cluster
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE
  • リガンド: water
キーワードRedox / Flavin-based electron bifurcation / methanogenesis / heterodisulfide reductase / F420-H2 oxidase / Oxidoreductase
機能・相同性
機能・相同性情報


H2:CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase / CoB--CoM heterodisulfide reductase activity / methanogenesis / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / metal ion binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
CoB--CoM heterodisulphide reductase, subunit C / CoB--CoM heterodisulphide reductase, subunit B / : / H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit A-like / : / Cysteine-rich domain / Cysteine-rich domain / 4Fe-4S dicluster domain / Alanine dehydrogenase/PNT, C-terminal domain / 4Fe-4S dicluster domain ...CoB--CoM heterodisulphide reductase, subunit C / CoB--CoM heterodisulphide reductase, subunit B / : / H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit A-like / : / Cysteine-rich domain / Cysteine-rich domain / 4Fe-4S dicluster domain / Alanine dehydrogenase/PNT, C-terminal domain / 4Fe-4S dicluster domain / Alanine dehydrogenase/pyridine nucleotide transhydrogenase, NAD(H)-binding domain / Alpha-helical ferredoxin / 4Fe-4S binding domain / FAD/NAD(P)-binding domain / Pyridine nucleotide-disulphide oxidoreductase / 4Fe-4S ferredoxin, iron-sulphur binding, conserved site / 4Fe-4S ferredoxin-type iron-sulfur binding region signature. / 4Fe-4S ferredoxin-type iron-sulfur binding domain profile. / 4Fe-4S ferredoxin-type, iron-sulphur binding domain / FAD/NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit C / H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit B / H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit A
類似検索 - 構成要素
生物種Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.85 Å
データ登録者San Segundo-Acosta P / Murphy BJ
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Electron flow in hydrogenotrophic methanogens under nickel limitation.
著者: Shunsuke Nomura / Pablo San Segundo-Acosta / Evgenii Protasov / Masanori Kaneko / Jörg Kahnt / Bonnie J Murphy / Seigo Shima /
要旨: Methanogenic archaea are the main producers of the potent greenhouse gas methane. In the methanogenic pathway from CO and H studied under laboratory conditions, low-potential electrons for CO ...Methanogenic archaea are the main producers of the potent greenhouse gas methane. In the methanogenic pathway from CO and H studied under laboratory conditions, low-potential electrons for CO reduction are generated by a flavin-based electron-bifurcation reaction catalysed by heterodisulfide reductase (Hdr) complexed with the associated [NiFe]-hydrogenase (Mvh). F-reducing [NiFe]-hydrogenase (Frh) provides electrons to the methanogenic pathway through the electron carrier F (ref. ). Here we report that under strictly nickel-limited conditions, in which the nickel concentration is similar to those often observed in natural habitats, the production of both [NiFe]-hydrogenases in Methanothermobacter marburgensis is strongly downregulated. The Frh reaction is substituted by a coupled reaction with [Fe]-hydrogenase (Hmd), and the role of Mvh is taken over by F-dependent electron-donating proteins (Elp). Thus, Hmd provides all electrons for the reducing metabolism under these nickel-limited conditions. Biochemical and structural characterization of Elp-Hdr complexes confirms the electronic interaction between Elp and Hdr. The conservation of the genes encoding Elp and Hmd in CO-reducing hydrogenotrophic methanogens suggests that the Hmd system is an alternative pathway for electron flow in CO-reducing hydrogenotrophic methanogens under nickel-limited conditions.
履歴
登録2024年2月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年5月14日-
マップ公開2025年5月14日-
更新2025年7月16日-
現状2025年7月16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_19564.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_19564.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 343 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Focused map of the Hdr(ABC)2 region of the Elp-Hdr complex
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.)
0.84 Å/pix.
x 448 pix.
= 374.976 Å		0.84 Å/pix.
x 448 pix.
= 374.976 Å		0.84 Å/pix.
x 448 pix.
= 374.976 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: 0.837 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: 1.13
最小 - 最大-4.1873493 - 9.282075000000001
平均 (標準偏差)0.000297892 (±0.08072092)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ448448448
Spacing448448448
セルA=B=C: 374.976 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: Half A of the focused map of the...

ファイルemd_19564_half_map_1.map
注釈Half A of the focused map of the Hdr(ABC)2 region of the Elp-Hdr complex
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: Half A of the focused map of the...

ファイルemd_19564_half_map_2.map
注釈Half A of the focused map of the Hdr(ABC)2 region of the Elp-Hdr complex
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 : F420-dependent electron-donating proteins- heterodisulfide reduct...

全体名称: F420-dependent electron-donating proteins- heterodisulfide reductase complex (Elp-Hdr) from Methanothermobacter marburgensis (heterodisulfide reductase core and mobile arm, composite structure)
要素
  • 複合体: F420-dependent electron-donating proteins- heterodisulfide reductase complex (Elp-Hdr) from Methanothermobacter marburgensis (heterodisulfide reductase core and mobile arm, composite structure)
    • タンパク質・ペプチド: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit B
    • タンパク質・ペプチド: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit C
    • タンパク質・ペプチド: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit A
  • リガンド: Non-cubane [4Fe-4S]-cluster
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE
  • リガンド: water

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超分子 #1: F420-dependent electron-donating proteins- heterodisulfide reduct...

超分子名称: F420-dependent electron-donating proteins- heterodisulfide reductase complex (Elp-Hdr) from Methanothermobacter marburgensis (heterodisulfide reductase core and mobile arm, composite structure)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
分子量理論値: 450 KDa

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分子 #1: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit B

分子名称: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit B
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: H2:CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase
由来(天然)生物種: Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
分子量理論値: 33.496371 KDa
配列文字列: MEIAYFLGCI MNNRYPGIEK ATRVLFDKLG IELKDMEGAS CCPAPGVFGS FDKTTWAAIA ARNITIAEDM GADIMTECNG CFGSLFETN HLLKEDEEMK AKINEILKET GREYKGEVNV RHFAEVLYND VGLDKLSELV EKPLNLNVAV HYGCHFLKPS D EINIDNPE ...文字列:
MEIAYFLGCI MNNRYPGIEK ATRVLFDKLG IELKDMEGAS CCPAPGVFGS FDKTTWAAIA ARNITIAEDM GADIMTECNG CFGSLFETN HLLKEDEEMK AKINEILKET GREYKGEVNV RHFAEVLYND VGLDKLSELV EKPLNLNVAV HYGCHFLKPS D EINIDNPE RPTILDEIVE VTGAKSVEYK DKMMCCGAGG GVRSRDLDVA LDFTREKLTN MKEAGVDAIV NVCPFCHLQF DV GQMEIKD KFGEEFDIPV LHLAQLLGLA MGLPKEDLVV DAHQVCVDEC LEKLEELDRL APGSG

UniProtKB: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit B

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分子 #2: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit C

分子名称: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit C
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: H2:CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase
由来(天然)生物種: Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
分子量理論値: 20.548727 KDa
配列文字列:
MTLLQREENI IRKGNIDKEF SEKIKAAGGD SLEYCFQCGT CTGSCPSGRR TPYRVRQIIR KANVGLKDEI ISDPTLWMCT TCYSCQERC PRKVKIVDVV KLARNEAAKA GFMAPAHKAV GSFVIKTGHG VPINDATMEL RKAVGLGELP PTTHQFPEAL E EVQKIIKA TGFDQLIGYN WETGELE

UniProtKB: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit C

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分子 #3: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit A

分子名称: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit A
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: H2:CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase
由来(天然)生物種: Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
分子量理論値: 72.264961 KDa
配列文字列: MAEEKKETME EPKIGVYVCH CGVNIGGVVD VEAVRDYAAK LPNVVIAKDY KYYCSDPGQL EIQKDIKELG INRVVVAACS PRLHEPTFR RCVEEAGLNQ FLFEFANIRE HDSWVHMDNP EGATEKAKDL VRMAVAKARL LEPLEASKVS VDDKALVIGG G VAGIQAAL ...文字列:
MAEEKKETME EPKIGVYVCH CGVNIGGVVD VEAVRDYAAK LPNVVIAKDY KYYCSDPGQL EIQKDIKELG INRVVVAACS PRLHEPTFR RCVEEAGLNQ FLFEFANIRE HDSWVHMDNP EGATEKAKDL VRMAVAKARL LEPLEASKVS VDDKALVIGG G VAGIQAAL DLADMGFKTY MVEKRPSISG RMGQLDKTFP TLDCSMCILA PKMVDVGKHD NIELITYAEV KEVDGYIGNF KV KIEKKPR YIDEELCTGC GSCVEVCPIE MPNYFDEGIG MTKAVYIPFP QAVPLCATID KDYCIECMLC DEVCERGAVK HDQ EPEEIE IEVGTIIVAT GYDAYDPTEK LEYGYGRHTN VITGLELERM INASGPTDGK VLKPSDGEKP KRVAFIHCVG SRDE QIGKP YCSRVCCMYI MKNAQLIKDK MPDTEVTLYY MDIRAFGKGF EEFYKRSQEK YGIKFIRGRP AEVIENPDLT LTVRS EDTL LGKVTEYDYD MVVLGVGLVP PEGAETLRQT IGLSKSADGF LMEAHPKLRP VDTLTDGVYL AGVAQGPKDI PDAVAQ ASG AAARAAIPMV KGEVEIEPII AVTDSDVCGG CEVCIELCPF GAISIEEGHA NVNVALCKGC GTCVAACPSG AMDQQHF KT EQIMAQIEAA LNEPASK

UniProtKB: H(2):CoB-CoM heterodisulfide,ferredoxin reductase subunit A

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分子 #4: Non-cubane [4Fe-4S]-cluster

分子名称: Non-cubane [4Fe-4S]-cluster / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: 9S8
分子量理論値: 351.64 Da
Chemical component information

ChemComp-9S8:
Non-cubane [4Fe-4S]-cluster

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分子 #5: IRON/SULFUR CLUSTER

分子名称: IRON/SULFUR CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 10 / 式: SF4
分子量理論値: 351.64 Da
Chemical component information

ChemComp-FS1:
IRON/SULFUR CLUSTER / 一硫化鉄

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分子 #6: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

分子名称: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: FAD
分子量理論値: 785.55 Da
Chemical component information

ChemComp-FAD:
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD / FAD*YM

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 257 / 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1 mg/mL
緩衝液pH: 7.6
詳細: 50 mM Tris-HCl pH 7.6 containing 400 mM Ammonium sulfate.
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 支持フィルム - 材質: GOLD
凍結凍結剤: NITROGEN / 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

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum
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: 7768 / 平均電子線量: 65.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
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

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 1.85 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4) / 使用した粒子像数: 493925
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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: Other / Chain - Initial model type: other / 詳細: Automated model building using Model Angelo
詳細Real space refinement after automated model building using Model Angelo
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8rwn:
CryoEM structure of the Hdr(ABC)2 subunits of the Elp-Hdr complex of Methanothermobacter marburgensis

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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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