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- EMDB-32571: Cryo-EM structure of GH31 alpha-1,3-glucosidase from Lactococcus ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-32571
タイトルCryo-EM structure of GH31 alpha-1,3-glucosidase from Lactococcus lactis subsp. cremoris
マップデータ
試料
  • 複合体: LlGH31_u1 hexamer
    • タンパク質・ペプチド: LlGH31_u1
機能・相同性
機能・相同性情報


加水分解酵素; 糖加水分解酵素; 配糖体結合加水分解酵素または糖加水分解酵素 / hydrolase activity, hydrolyzing O-glycosyl compounds / carbohydrate metabolic process
類似検索 - 分子機能
: / Glycosyl hydrolase family 31 C-terminal domain / Glycoside hydrolase family 31 / Glycosyl hydrolases family 31 TIM-barrel domain / Glycosyl hydrolase, all-beta / Glycoside hydrolase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Lactococcus lactis subsp. cremoris MG1363 (乳酸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.73 Å
データ登録者Ikegaya M / Moriya T / Adachi N / Kawasaki M / Park EY / Miyazaki T
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP21am0101071 日本
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2022
タイトル: Structural basis of the strict specificity of a bacterial GH31 α-1,3-glucosidase for nigerooligosaccharides.
著者: Marina Ikegaya / Toshio Moriya / Naruhiko Adachi / Masato Kawasaki / Enoch Y Park / Takatsugu Miyazaki /
要旨: Carbohydrate-active enzymes are involved in the degradation, biosynthesis, and modification of carbohydrates and vary with the diversity of carbohydrates. The glycoside hydrolase (GH) family 31 is ...Carbohydrate-active enzymes are involved in the degradation, biosynthesis, and modification of carbohydrates and vary with the diversity of carbohydrates. The glycoside hydrolase (GH) family 31 is one of the most diverse families of carbohydrate-active enzymes, containing various enzymes that act on α-glycosides. However, the function of some GH31 groups remains unknown, as their enzymatic activity is difficult to estimate due to the low amino acid sequence similarity between characterized and uncharacterized members. Here, we performed a phylogenetic analysis and discovered a protein cluster (GH31_u1) sharing low sequence similarity with the reported GH31 enzymes. Within this cluster, we showed that a GH31_u1 protein from Lactococcus lactis (LlGH31_u1) and its fungal homolog demonstrated hydrolytic activities against nigerose [α-D-Glcp-(1→3)-D-Glc]. The k/K values of LlGH31_u1 against kojibiose and maltose were 13% and 2.1% of that against nigerose, indicating that LlGH31_u1 has a higher specificity to the α-1,3 linkage of nigerose than other characterized GH31 enzymes, including eukaryotic enzymes. Furthermore, the three-dimensional structures of LlGH31_u1 determined using X-ray crystallography and cryogenic electron microscopy revealed that LlGH31_u1 forms a hexamer and has a C-terminal domain comprising four α-helices, suggesting that it contributes to hexamerization. Finally, crystal structures in complex with nigerooligosaccharides and kojibiose along with mutational analysis revealed the active site residues involved in substrate recognition in this enzyme. This study reports the first structure of a bacterial GH31 α-1,3-glucosidase and provides new insight into the substrate specificity of GH31 enzymes and the physiological functions of bacterial and fungal GH31_u1 members.
履歴
登録2022年1月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年3月30日-
マップ公開2022年3月30日-
更新2022年5月11日-
現状2022年5月11日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_32571.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_32571.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.88 Å/pix.
x 512 pix.
= 450.56 Å		0.88 Å/pix.
x 512 pix.
= 450.56 Å		0.88 Å/pix.
x 512 pix.
= 450.56 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: 0.88 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: 0.05
最小 - 最大-0.11023122 - 0.22144265
平均 (標準偏差)-0.00012851362 (±0.0056734174)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 450.56 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_32571_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_32571_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: #2

ファイルemd_32571_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 : LlGH31_u1 hexamer

全体名称: LlGH31_u1 hexamer
要素
  • 複合体: LlGH31_u1 hexamer
    • タンパク質・ペプチド: LlGH31_u1

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超分子 #1: LlGH31_u1 hexamer

超分子名称: LlGH31_u1 hexamer / タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: homo hexamer
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. cremoris MG1363 (乳酸菌)
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 組換株: BL21(DE3) / 組換プラスミド: pET28a
分子量理論値: 516 KDa

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分子 #1: LlGH31_u1

分子名称: LlGH31_u1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ec: 3.2.1.84
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. cremoris MG1363 (乳酸菌)
株: MG1363
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MVSELESKYM NNNIIKFDKA RFTVLTEHLI RIEYSETGEF EERMTQMVQN REFSEVNFDI IEKEETIEII TSTVHLYYNG GEFTNASLFA DVKFNFSVYS NRWYFGEKSD GNLKGTTRTL DMIDGECPLE DGIMSKNGFA VLADKGKVLT ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MVSELESKYM NNNIIKFDKA RFTVLTEHLI RIEYSETGEF EERMTQMVQN REFSEVNFDI IEKEETIEII TSTVHLYYNG GEFTNASLFA DVKFNFSVYS NRWYFGEKSD GNLKGTTRTL DMIDGECPLE DGIMSKNGFA VLADKGKVLT EVGDIAGNSV STIDLYLFAY GRDYRQALKD FYQLTGNTPK LPRFALGNWW SRYYDYSDKS YLALMDKFTD KKVPLSVSVI DMDWHKVSEV PSRFGSGWTG YSWNKKLFPN PENFIDELHQ RKLKVTLNDH PADGIRAFED PYPQVAQTLD LNTELEEAAK FDFDNLKFRK AYFEEVHGPL EKEGVDFWWI DWQQGAISKS GVDPLWLLNH YQYQNAQKKH KNNIILSRYA GPGSHRYPLG FSGDSVISWA SLDFQPYFTS TASNIGYTWW SHDIGGHMQG YKDAELSLRW LQFGVFSPIN RLHSSKSEFT SKEPWHFDAV IEQSMIDFLQ LRHQLIPYLY SANLITASEG RALVEPLYYE YPMEEEAYQH RNQYLFGEQL MVAPITEKMN SLLQMGSVEV WFPEGTWYDF FSGQPYDGKV SLKVYREITE MPVFAKAGAI IPLDKNPLKK EEIPSEIIWK IFPGADGEYL LLEEDNETKA EFVNGIFTVT SKKESSRKHT IIYGEHEIVS AKRGEFSIDL NGKEENFDWN FSTALFRRLD IAEISYEQKD EILQQLSLIE EHEKQVAFIK TNENQELQNS LFELLYSGK

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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0.58 mg/mL
緩衝液pH: 7
構成要素:
濃度式名称
300.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMNaH2PO4sodium dihydrogen phosphate
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: The grid was washed by acetone prior to use.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 291 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blotting time was 5 seconds (blot force 15).
詳細This sample was mono-disperse.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS TALOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 995 / 平均露光時間: 65.95 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 120000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

粒子像選択選択した数: 267294
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf (ver. 1.18) / ソフトウェア - 詳細: GCTF_v1.18_sm30-7a5_cu10.1
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: An ab initio model was generated using RELION3.1.2's own implementation of Stochastic Gradient Descent (SGD) algorithm and low-pass filtered to 30 A for use as an initial model for 3D classification.
最終 再構成使用したクラス数: 1
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: 2.73 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2) / 使用した粒子像数: 44606
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
最終 3次元分類クラス数: 2 / 平均メンバー数/クラス: 31669 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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