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- EMDB-26129: Structure of the L. blandensis dGTPase H125A mutant bound to dGTP... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-26129
タイトルStructure of the L. blandensis dGTPase H125A mutant bound to dGTP and dATP
マップデータDeepEMhancer post-processed map
試料
  • 複合体: dGTP triphosphohydrolaseDGTPアーゼ
    • タンパク質・ペプチド: dGTP triphosphohydrolaseDGTPアーゼ
  • リガンド: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードdGTPase (DGTPアーゼ) / nucleotide binding (ヌクレオチド) / HYDROLASE (加水分解酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


dGTPase activity / dGTP catabolic process / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase, C-terminal / Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase, central domain superfamily / dNTP triphosphohydrolase / HD domain profile. / HD domain / HD domain / Metal dependent phosphohydrolases with conserved 'HD' motif. / HD/PDEase domain
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Leeuwenhoekiella blandensis MED217 (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.6 Å
データ登録者Klemm BP / Sikkema AP
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZIAES050165 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZICES103326 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZIAES101905 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2022
タイトル: High-resolution structures of the SAMHD1 dGTPase homolog from Leeuwenhoekiella blandensis reveal a novel mechanism of allosteric activation by dATP.
著者: Bradley P Klemm / Andrew P Sikkema / Allen L Hsu / James C Horng / Traci M Tanaka Hall / Mario J Borgnia / Roel M Schaaper /
要旨: Deoxynucleoside triphosphate (dNTP) triphosphohydrolases (dNTPases) are important enzymes that may perform multiple functions in the cell, including regulating the dNTP pools and contributing to ...Deoxynucleoside triphosphate (dNTP) triphosphohydrolases (dNTPases) are important enzymes that may perform multiple functions in the cell, including regulating the dNTP pools and contributing to innate immunity against viruses. Among the homologs that are best studied are human sterile alpha motif and HD domain-containing protein 1 (SAMHD1), a tetrameric dNTPase, and the hexameric Escherichia coli dGTPase; however, it is unclear whether these are representative of all dNTPases given their wide distribution throughout life. Here, we investigated a hexameric homolog from the marine bacterium Leeuwenhoekiella blandensis, revealing that it is a dGTPase that is subject to allosteric activation by dATP, specifically. Allosteric regulation mediated solely by dATP represents a novel regulatory feature among dNTPases that may facilitate maintenance of cellular dNTP pools in L. blandensis. We present high-resolution X-ray crystallographic structures (1.80-2.26 Å) in catalytically important conformations as well as cryo-EM structures (2.1-2.7 Å) of the enzyme bound to dGTP and dATP ligands. The structures, the highest resolution cryo-EM structures of any SAMHD1-like dNTPase to date, reveal an intact metal-binding site with the dGTP substrate coordinated to three metal ions. These structural and biochemical data yield insights into the catalytic mechanism and support a conserved catalytic mechanism for the tetrameric and hexameric dNTPase homologs. We conclude that the allosteric activation by dATP appears to rely on structural connectivity between the allosteric and active sites, as opposed to the changes in oligomeric state upon ligand binding used by SAMHD1.
履歴
登録2022年2月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年6月1日-
マップ公開2022年6月1日-
更新2024年2月21日-
現状2024年2月21日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_26129.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_26129.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 47.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈DeepEMhancer post-processed map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.932 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.106
最小 - 最大-0.057032324 - 1.6819041
平均 (標準偏差)0.004215403 (±0.046507645)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ232232232
Spacing232232232
セルA=B=C: 216.224 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_26129_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)

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追加マップ: PHENIX auto-sharpened map

ファイルemd_26129_additional_1.map
注釈PHENIX auto-sharpened 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: Full map from RELION refinement

ファイルemd_26129_additional_2.map
注釈Full map from RELION refinement
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: RELION post-processed map

ファイルemd_26129_additional_3.map
注釈RELION post-processed 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: Half-map 2

ファイルemd_26129_half_map_1.map
注釈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: Half-map 1

ファイルemd_26129_half_map_2.map
注釈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 : dGTP triphosphohydrolase

全体名称: dGTP triphosphohydrolaseDGTPアーゼ
要素
  • 複合体: dGTP triphosphohydrolaseDGTPアーゼ
    • タンパク質・ペプチド: dGTP triphosphohydrolaseDGTPアーゼ
  • リガンド: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: dGTP triphosphohydrolase

超分子名称: dGTP triphosphohydrolase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Leeuwenhoekiella blandensis MED217 (バクテリア)

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分子 #1: dGTP triphosphohydrolase

分子名称: dGTP triphosphohydrolase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DGTPアーゼ
由来(天然)生物種: Leeuwenhoekiella blandensis MED217 (バクテリア)
株: CECT 7118 / CCUG 51940 / MED217
分子量理論値: 52.656176 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MHHHHHHSSG VDLGTENLYF QSNANWEHLL SLKRQGDTAK RLRIEQDDTR LGFEVDYDRI IFSAPFRSLQ DKTQVIPLSK TDFVHTRLT HSLEVSVVGR SLGRMVGKKL LEKYPHLEQV YGYKFNDFGA IVAAAALAHD IGNPPFGASG EKAIGEFFKN G YGKRYKDS ...文字列:
MHHHHHHSSG VDLGTENLYF QSNANWEHLL SLKRQGDTAK RLRIEQDDTR LGFEVDYDRI IFSAPFRSLQ DKTQVIPLSK TDFVHTRLT HSLEVSVVGR SLGRMVGKKL LEKYPHLEQV YGYKFNDFGA IVAAAALAHD IGNPPFGASG EKAIGEFFKN G YGKRYKDS LTAKEYQDLI KFEGNANGFK VLSQSKPGAQ GGLRLSYATL GAFMKYPKES LPHKPSDHIA DKKYGFFQSE RA LFEDVAQ ELGLLKRSTT DDVSWSRHPL AYLVEAADDI CYTIIDFEDG INLGLIPEEY ALEYMVKLVG QTIDRNKYNA LQE TSDRVS YLRALAIGTL INESVDTFMK YEEEILAGTF DQSLIDKSNY QAQITDIINL SIERIYNSRE VIEKEIAGYE ILST LLEAR CRALDNNDTH YNQLIQQLLA PNDHSEKSLY ENLIQICAEV STMTDGKALR NYKKIKGLD

UniProtKB: DGTPアーゼ

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分子 #2: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 6 / 式: DGT
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-DGT:
2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / dGTP / デオキシグアノシン三リン酸

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分子 #3: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: DTP
分子量理論値: 491.182 Da
Chemical component information

ChemComp-DTP:
2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / dATP / デオキシアデノシン三リン酸

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 12 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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0.2 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMTrisトリスヒドロキシメチルアミノメタン
100.0 mMsodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム
25.0 mMmagnesium chlorideMgCl2
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: LEICA EM GP / 詳細: 2.5 second blot time (front).
詳細Hexamer concentration is listed. 10 mM dGTP and 10 mM dATP were added to the peak fraction after gel filtration.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
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 FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 45000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 279 / 平均露光時間: 8.4 sec. / 平均電子線量: 54.0 e/Å2
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: 180962 / 詳細: Laplacian-of-Gaussian auto-picking
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Final apo map / 詳細: Low-pass filtered to ~60 angstroms
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 3次元分類クラス数: 5 / 平均メンバー数/クラス: 31428 / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 再構成使用したクラス数: 3
想定した対称性 - 点群: D3 (2回x3回 2面回転対称)
アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 94851
詳細256 micrographs used after manually eliminating micrographs with poor CTF fit.
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細Apo Cryo-EM model was fit into the EM map for building. dGTP/dATP ligands were initially built into the density using Coot.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-7tu8:
Structure of the L. blandensis dGTPase H125A mutant bound to dGTP and dATP

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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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