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- EMDB-19967: Cryo-electron microscopy structure of the Chaetomium thermofilum ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-19967
タイトルCryo-electron microscopy structure of the Chaetomium thermofilum Uba4-Urm1 complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Dimeric complex of Uba4 with Urm1
    • タンパク質・ペプチド: Adenylyltransferase and sulfurtransferase UBA4
    • タンパク質・ペプチド: Ubiquitin-related modifier 1
キーワードtRNA thiolation pathway / E1-activating enzyme / urmylation / sulfur transfer / persulfidation / TRANSLATION
機能・相同性
機能・相同性情報


molybdopterin synthase sulfurtransferase / URM1 activating enzyme activity / molybdopterin-synthase sulfurtransferase activity / molybdopterin-synthase adenylyltransferase / molybdopterin-synthase adenylyltransferase activity / tRNA thio-modification / protein urmylation / tRNA wobble position uridine thiolation / thiosulfate-cyanide sulfurtransferase activity / tRNA wobble uridine modification ...molybdopterin synthase sulfurtransferase / URM1 activating enzyme activity / molybdopterin-synthase sulfurtransferase activity / molybdopterin-synthase adenylyltransferase / molybdopterin-synthase adenylyltransferase activity / tRNA thio-modification / protein urmylation / tRNA wobble position uridine thiolation / thiosulfate-cyanide sulfurtransferase activity / tRNA wobble uridine modification / Mo-molybdopterin cofactor biosynthetic process / ATP binding / metal ion binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
Adenylyltransferase and sulfurtransferase MOCS3/Uba4 / Ubiquitin-related modifier 1 / Urm1 (Ubiquitin related modifier) / Molybdopterin synthase/thiamin biosynthesis sulphur carrier, beta-grasp / ThiF/MoeB/HesA family / THIF-type NAD/FAD binding fold / ThiF family / Ubiquitin-activating enzyme / Rhodanese Homology Domain / Rhodanese-like domain ...Adenylyltransferase and sulfurtransferase MOCS3/Uba4 / Ubiquitin-related modifier 1 / Urm1 (Ubiquitin related modifier) / Molybdopterin synthase/thiamin biosynthesis sulphur carrier, beta-grasp / ThiF/MoeB/HesA family / THIF-type NAD/FAD binding fold / ThiF family / Ubiquitin-activating enzyme / Rhodanese Homology Domain / Rhodanese-like domain / Rhodanese domain profile. / Rhodanese-like domain superfamily / Rhodanese-like domain / Beta-grasp domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Adenylyltransferase and sulfurtransferase uba4 / Ubiquitin-related modifier 1
類似検索 - 構成要素
生物種Thermochaetoides thermophila (菌類)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.9 Å
データ登録者Kwasna D / Sokolowski M / Jaciuk M / Glatt S
資金援助European Union, ポーランド, 2件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)101001394European Union
Foundation for Polish ScienceFirstTEAM/2016-1/2 ポーランド
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2024
タイトル: Molecular basis for thiocarboxylation and release of Urm1 by its E1-activating enzyme Uba4.
著者: Mikołaj Sokołowski / Dominika Kwasna / Keerthiraju E Ravichandran / Cristian Eggers / Rościsław Krutyhołowa / Magdalena Kaczmarczyk / Bozena Skupien-Rabian / Marcin Jaciuk / Marta ...著者: Mikołaj Sokołowski / Dominika Kwasna / Keerthiraju E Ravichandran / Cristian Eggers / Rościsław Krutyhołowa / Magdalena Kaczmarczyk / Bozena Skupien-Rabian / Marcin Jaciuk / Marta Walczak / Priyanka Dahate / Marta Pabis / Małgorzata Jemioła-Rzemińska / Urszula Jankowska / Sebastian A Leidel / Sebastian Glatt /
要旨: Ubiquitin-related modifier 1 (Urm1) is a highly conserved member of the ubiquitin-like (UBL) family of proteins. Urm1 is a key component of the eukaryotic transfer RNA (tRNA) thiolation cascade, ...Ubiquitin-related modifier 1 (Urm1) is a highly conserved member of the ubiquitin-like (UBL) family of proteins. Urm1 is a key component of the eukaryotic transfer RNA (tRNA) thiolation cascade, responsible for introducing sulfur at wobble uridine (U34) in several eukaryotic tRNAs. Urm1 must be thiocarboxylated (Urm1-SH) by its E1 activating enzyme UBL protein activator 4 (Uba4). Uba4 first adenylates and then thiocarboxylates the C-terminus of Urm1 using its adenyl-transferase (AD) and rhodanese (RHD) domains. However, the detailed mechanisms of Uba4, the interplay between the two domains, and the release of Urm1 remain elusive. Here, we report a cryo-EM-based structural model of the Uba4/Urm1 complex that reveals the position of its RHD domains after Urm1 binding, and by analyzing the in vitro and in vivo consequence of mutations at the interface, we show its importance for the thiocarboxylation of Urm1. Our results confirm that the formation of the Uba4-Urm1 thioester and thiocarboxylation of Urm1's C-terminus depend on conserved cysteine residues of Uba4 and that the complex avoids unwanted side-reactions of the adenylate by forming a thioester intermediate. We show how the Urm1-SH product can be released and how Urm1 interacts with upstream (Tum1) and downstream (Ncs6) components of the pathway. Our work provides a detailed mechanistic description of the reaction steps that are needed to produce Urm1-SH, which is required to thiolate tRNAs and persulfidate proteins.
履歴
登録2024年3月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年12月25日-
マップ公開2024年12月25日-
更新2025年1月8日-
現状2025年1月8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_19967.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_19967.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 46.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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明度
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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.86 Å/pix.
x 230 pix.
= 197.8 Å		0.86 Å/pix.
x 230 pix.
= 197.8 Å		0.86 Å/pix.
x 230 pix.
= 197.8 Å

表面

投影像

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断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.86 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: 0.014
最小 - 最大-0.09982629 - 0.1868402
平均 (標準偏差)0.00064499077 (±0.01020588)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ230230230
Spacing230230230
セルA=B=C: 197.8 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_19967_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

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マスク #2

ファイルemd_19967_msk_2.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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追加マップ: 7 A low-pass filtered map

ファイルemd_19967_additional_1.map
注釈7 A low-pass filtered 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: #2

ファイルemd_19967_half_map_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)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_19967_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Dimeric complex of Uba4 with Urm1

全体名称: Dimeric complex of Uba4 with Urm1
要素
  • 複合体: Dimeric complex of Uba4 with Urm1
    • タンパク質・ペプチド: Adenylyltransferase and sulfurtransferase UBA4
    • タンパク質・ペプチド: Ubiquitin-related modifier 1

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超分子 #1: Dimeric complex of Uba4 with Urm1

超分子名称: Dimeric complex of Uba4 with Urm1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Thermochaetoides thermophila (菌類)
分子量理論値: 120.7 KDa

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分子 #1: Adenylyltransferase and sulfurtransferase UBA4

分子名称: Adenylyltransferase and sulfurtransferase UBA4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 転移酵素; 硫黄を含む基を移すもの; スルフルトランスキナーゼ類
由来(天然)生物種: Thermochaetoides thermophila (菌類)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSTQKSLSK EEIERYSRQM IVPGMGKEGQ LRLMNAKVLI IGAGGLGCPA AQYLAGAGVG TIGIVDGDSV ETSNLHRQVA HATKRVGMLK VDSLITHLIE INPLPVYVPY RFDLTPQNAA QIIKPWDVIL DCTDNPATRY LISDVCVLLG KPLVSAASVQ KSGQLIVLNC ...文字列:
MGSTQKSLSK EEIERYSRQM IVPGMGKEGQ LRLMNAKVLI IGAGGLGCPA AQYLAGAGVG TIGIVDGDSV ETSNLHRQVA HATKRVGMLK VDSLITHLIE INPLPVYVPY RFDLTPQNAA QIIKPWDVIL DCTDNPATRY LISDVCVLLG KPLVSAASVQ KSGQLIVLNC PPTPQGVVNK KAAPCYRCCF KKPPPPSAQT SKGEAGIMGP VVGMMGVAQA GEAIKILVSQ LHMPPKEGEE VSPEKNLVQP TLLIYTYDLN SAIGPYSFRA LKMGGRKKDC FACGENSTLT LDGIKSGNPN YVQFCGNMTQ STNLAPEDRI TATAYNEKRR NGELGEHILL DTREKEHFSF GSIPGAVNVP FSKFLVKASS IKREGNSPAE LLPMQPASDE APIVVVCRRG QDSQEVVEKL KELGLDNGGK RKIMDIVGGM KAWRDEVDPD FPFI

UniProtKB: Adenylyltransferase and sulfurtransferase uba4

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分子 #2: Ubiquitin-related modifier 1

分子名称: Ubiquitin-related modifier 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Thermochaetoides thermophila (菌類)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MSSKAKLEEI PITVDFSGGL EMLFDNQRRH SISLPAKDTE GKPVTIAFLI DYICKKLMKD PRTDLFVLDN HIRPGILVLI NDADWELEGE EAYEIQPNDN ILFVSTLHGG

UniProtKB: Ubiquitin-related modifier 1

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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: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMHEPESHEPES
150.0 mMNaClsodium chloride
1.0 mMDTTDithiothreitol
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / 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 / 詳細: 8 mA
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: 5 s blot time, 15 s wait time, 0 s drain time, and a blot force of 5..
詳細Uba4 and Urm1 were fused with isopeptide bond

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 実像数: 5150 / 平均電子線量: 40.0 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）: 3.1 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.9 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
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: 3532190
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab-initio
最終 再構成アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.14.2) / 使用した粒子像数: 80383
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.14.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.14.2)
最終 3次元分類クラス数: 2 / 平均メンバー数/クラス: 80000 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.14.2)
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

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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)

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  • 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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