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- EMDB-2700: Cryo-EM structure of the CTP synthetase filament -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-2700
タイトルCryo-EM structure of the CTP synthetase filament
マップデータreconstruction of CTP synthetase filament
試料
  • 試料: CTP synthetase filament
  • タンパク質・ペプチド: CTP synthetase
キーワードnucleotide biosynthesis / enzyme polymerization / enzyme regulation / CTP / UTP / ATP
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8.4 Å
データ登録者Kollman JM / Charles EJ / Hansen JM
引用ジャーナル: Elife / 年: 2014
タイトル: Large-scale filament formation inhibits the activity of CTP synthetase.
著者: Rachael M Barry / Anne-Florence Bitbol / Alexander Lorestani / Emeric J Charles / Chris H Habrian / Jesse M Hansen / Hsin-Jung Li / Enoch P Baldwin / Ned S Wingreen / Justin M Kollman / Zemer Gitai /
要旨: CTP Synthetase (CtpS) is a universally conserved and essential metabolic enzyme. While many enzymes form small oligomers, CtpS forms large-scale filamentous structures of unknown function in ...CTP Synthetase (CtpS) is a universally conserved and essential metabolic enzyme. While many enzymes form small oligomers, CtpS forms large-scale filamentous structures of unknown function in prokaryotes and eukaryotes. By simultaneously monitoring CtpS polymerization and enzymatic activity, we show that polymerization inhibits activity, and CtpS's product, CTP, induces assembly. To understand how assembly inhibits activity, we used electron microscopy to define the structure of CtpS polymers. This structure suggests that polymerization sterically hinders a conformational change necessary for CtpS activity. Structure-guided mutagenesis and mathematical modeling further indicate that coupling activity to polymerization promotes cooperative catalytic regulation. This previously uncharacterized regulatory mechanism is important for cellular function since a mutant that disrupts CtpS polymerization disrupts E. coli growth and metabolic regulation without reducing CTP levels. We propose that regulation by large-scale polymerization enables ultrasensitive control of enzymatic activity while storing an enzyme subpopulation in a conformationally restricted form that is readily activatable.
履歴
登録2014年7月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2014年7月23日-
マップ公開2014年7月23日-
更新2014年8月27日-
現状2014年8月27日処理サイト: PDBe / 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: 0.53
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.53
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.53
  • 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-2700-ctp...

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_2700.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 51.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈reconstruction of CTP synthetase filament
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.)
1.64 Å/pix.
x 240 pix.
= 393.6 Å		1.64 Å/pix.
x 240 pix.
= 393.6 Å		1.64 Å/pix.
x 240 pix.
= 393.6 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: 1.64 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: 0.53 / ムービー #1: 0.53
最小 - 最大-2.38333011 - 3.16936803
平均 (標準偏差)-0.0128391 (±0.25320092)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-120-120-120
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 393.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.641.641.64
M x/y/z240240240
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z393.600393.600393.600
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-180-180-179
NX/NY/NZ360360360
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-120-120-120
NC/NR/NS240240240
D min/max/mean-2.3833.169-0.013

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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 : CTP synthetase filament

全体名称: CTP synthetase filament
要素
  • 試料: CTP synthetase filament
  • タンパク質・ペプチド: CTP synthetase

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超分子 #1000: CTP synthetase filament

超分子名称: CTP synthetase filament / タイプ: sample / ID: 1000
詳細: Filament assembled from CTP synthetase incubated with substrates.
集合状態: helical polymer of CTP synthetase homotetramers
Number unique components: 1

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分子 #1: CTP synthetase

分子名称: CTP synthetase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: CTP synthase, CtpS
詳細: CtpS was incubated in the presence of substrates, and filament form as the product CTP builds up in the reaction
コピー数: 4 / 集合状態: 2-2-2 tetramer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 細胞中の位置: cytoplasm
分子量実験値: 56 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)

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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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度0.85 mg/mL
緩衝液pH: 7.8
詳細: 50mM Tris pH 7.8, 10 mM MgCl2, 1mM UTP, 1mM ATP, 0.2 mM GTP, 5 mM glutamine
グリッド詳細: 200 mesh carbon grid with Quantifoil 2/2 support
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 手法: 3-6s blot time before plubging

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective astigmatism corrected at 150,000x mag
日付2012年11月1日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
実像数: 3000 / 平均電子線量: 25 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 94000 / 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）: 3.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 94000
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

詳細Particle alignment, 3-D reconstruction, and helical and local point group symmetrization were carried out in SPIDER, and hsearch_lorentz was used for helical symmetry parameter searches.
最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 79.4 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 48.3 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C2 (2回回転対称)
アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 8.4 Å / 解像度の算出法: OTHER
ソフトウェア - 名称: SPIDER, hsearch_lorentz, EMAN1, ctffind
CTF補正詳細: per micrograph

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

2ad5


Chain - Chain ID: A
ソフトウェア名称: Chimera
詳細Domains were fit independently using Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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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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