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万見
- EMDB-20785: CYP102A1_A82F_closed -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20785
タイトルCYP102A1_A82F_closed
マップデータEM density map for full-length CYP102A1 in closed state
試料
  • 複合体: Full-length cytochrome P450 CYP102A1 enzyme
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome P450 CYP102A1 enzyme
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 7.6 Å
データ登録者Su M / Chakraborty S / Osawa Y / Zhang H
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical SciencesGM077430 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2020
タイトル: Cryo-EM reveals the architecture of the dimeric cytochrome P450 CYP102A1 enzyme and conformational changes required for redox partner recognition.
著者: Min Su / Sumita Chakraborty / Yoichi Osawa / Haoming Zhang /
要旨: Cytochrome P450 family 102 subfamily A member 1 (CYP102A1) is a self-sufficient flavohemeprotein and a highly active bacterial enzyme capable of fatty acid hydroxylation at a >3,000 min turnover rate. ...Cytochrome P450 family 102 subfamily A member 1 (CYP102A1) is a self-sufficient flavohemeprotein and a highly active bacterial enzyme capable of fatty acid hydroxylation at a >3,000 min turnover rate. The CYP102A1 architecture has been postulated to be responsible for its extraordinary catalytic prowess. However, the structure of a functional full-length CYP102A1 enzyme remains to be determined. Herein, we used a cryo-EM single-particle approach, revealing that full-length CYP102A1 forms a homodimer in which both the heme and FAD domains contact each other. The FMN domain of one monomer was located close to the heme domain of the other monomer, exhibiting a configuration. Moreover, full-length CYP102A1 is highly dynamic, existing in multiple conformational states, including open and closed states. In the closed state, the FMN domain closely contacts the FAD domain, whereas in the open state, one of the FMN domains rotates away from its FAD domain and traverses to the heme domain of the other monomer. This structural arrangement and conformational dynamics may facilitate rapid intraflavin and FMN-to-heme electron transfers (ETs). Results with a variant having a 12-amino-acid deletion in the CYP102A1 linker region, connecting the catalytic heme and the diflavin reductase domains, further highlighted the importance of conformational dynamics in the ET process. Cryo-EM revealed that the Δ12 variant homodimer is conformationally more stable and incapable of FMN-to-heme ET. We conclude that closed-to-open alternation is crucial for redox partner recognition and formation of an active ET complex for CYP102A1 catalysis.
履歴
登録2019年10月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年11月27日-
マップ公開2020年1月15日-
更新2020年2月19日-
現状2020年2月19日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 1.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 1.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_20785.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_20785.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 6.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈EM density map for full-length CYP102A1 in closed state
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.)
3.03 Å/pix.
x 120 pix.
= 363.6 Å		3.03 Å/pix.
x 120 pix.
= 363.6 Å		3.03 Å/pix.
x 120 pix.
= 363.6 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: 3.03 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: 1.3 / ムービー #1: 1.3
最小 - 最大-1.4672533 - 6.971842
平均 (標準偏差)0.005221557 (±0.24143578)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ120120120
Spacing120120120
セルA=B=C: 363.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z3.033.033.03
M x/y/z120120120
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z363.600363.600363.600
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-64-64-64
NX/NY/NZ128128128
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS120120120
D min/max/mean-1.4676.9720.005

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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 : Full-length cytochrome P450 CYP102A1 enzyme

全体名称: Full-length cytochrome P450 CYP102A1 enzyme
要素
  • 複合体: Full-length cytochrome P450 CYP102A1 enzyme
    • タンパク質・ペプチド: Cytochrome P450 CYP102A1 enzyme

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超分子 #1: Full-length cytochrome P450 CYP102A1 enzyme

超分子名称: Full-length cytochrome P450 CYP102A1 enzyme / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: recombinant A82F variant
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: C41(DE3) / 組換プラスミド: pCWori
分子量実験値: 238.8 KDa

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分子 #1: Cytochrome P450 CYP102A1 enzyme

分子名称: Cytochrome P450 CYP102A1 enzyme / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: NADPH-hemoprotein reductase
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MHHHHHHIKE MPQPKTFGEL KNLPLLNTDK PVQALMKIAD ELGEIFKFEA PGRVTRYLSS QRLIKEACDE SRFDKNLSQA LKFVRDFFGD GLFTSWTHEK NWKKAHNILL PSFSQQAMKG YHAMMVDIAV QLVQKWERLN ADEHIEVPED MTRLTLDTIG LCGFNYRFNS ...文字列:
MHHHHHHIKE MPQPKTFGEL KNLPLLNTDK PVQALMKIAD ELGEIFKFEA PGRVTRYLSS QRLIKEACDE SRFDKNLSQA LKFVRDFFGD GLFTSWTHEK NWKKAHNILL PSFSQQAMKG YHAMMVDIAV QLVQKWERLN ADEHIEVPED MTRLTLDTIG LCGFNYRFNS FYRDQPHPFI TSMVRALDEA MNKQQRANPD DPAYDENKRQ FQEDIKVMND LVDKIIADRK ASGEQSDDLL THMLNGKDPE TGEPLDDENI RYQIITFLIA GHETTSGLLS FALYFLVKNP HVLQKAAEEA ARVLVDPVPS YKQVKQLKYV GMVLNEALRL WPTAPAFSLY AKEDTVLGGE YPLEKGDELM VLIPQLHRDK TIWGDDVEEF RPERFENPSA IPQHAFKPFG NGQRACIGQQ FALHEATLVL GMMLKHFDFE DHTNYELDIK ETLTLKPEGF VVKAKSKKIP LGGIPSPSTE QSAKKVRKKA ENAHNTPLLV LYGSNMGTAE GTARDLADIA MSKGFAPQVA TLDSHAGNLP REGAVLIVTA SYNGHPPDNA KQFVDWLDQA SADEVKGVRY SVFGCGDKNW ATTYQKVPAF IDETLAAKGA ENIADRGEAD ASDDFEGTYE EWREHMWSDV AAYFNLDIEN SEDNKSTLSL QFVDSAADMP LAKMHGAFST NVVASKELQQ PGSARSTRHL EIELPKEASY QEGDHLGVIP RNYEGIVNRV TARFGLDASQ QIRLEAEEEK LAHLPLAKTV SVEELLQYVE LQDPVTRTQL RAMAAKTVCP PHKVELEALL EKQAYKEQVL AKRLTMLELL EKYPACEMKF SEFIALLPSI RPRYYSISSS PRVDEKQASI TVSVVSGEAW SGYGEYKGIA SNYLAELQEG DTITCFISTP QSEFTLPKDP ETPLIMVGPG TGVAPFRGFV QARKQLKEQG QSLGEAHLYF GCRSPHEDYL YQEELENAQS EGIITLHTAF SRMPNQPKTY VQHVMEQDGK KLIELLDQGA HFYICGDGSQ MAPAVEATLM KSYADVHQVS EADARLWLQQ LEEKGRYAKD VWAG

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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3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: phosphate-buffered saline
グリッドモデル: Quantifoil R2/4 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 0.12 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK I
詳細The sample was monodisperse

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 48.0 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 7.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 150000
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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