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- EMDB-32775: Cryo-EM structure of human pyruvate carboxylase with acetyl-CoA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-32775
タイトルCryo-EM structure of human pyruvate carboxylase with acetyl-CoA
マップデータ
試料
  • 複合体: PC
    • タンパク質・ペプチド: Pyruvate carboxylase, mitochondrial
  • リガンド: 5-(HEXAHYDRO-2-OXO-1H-THIENO[3,4-D]IMIDAZOL-6-YL)PENTANAL
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: ACETYL COENZYME *A
機能・相同性
機能・相同性情報


pyruvate carboxylase / pyruvate carboxylase activity / Defective HLCS causes multiple carboxylase deficiency / Biotin transport and metabolism / viral RNA genome packaging / NADP metabolic process / Pyruvate metabolism / positive regulation by host of viral process / Gluconeogenesis / NADH metabolic process ...pyruvate carboxylase / pyruvate carboxylase activity / Defective HLCS causes multiple carboxylase deficiency / Biotin transport and metabolism / viral RNA genome packaging / NADP metabolic process / Pyruvate metabolism / positive regulation by host of viral process / Gluconeogenesis / NADH metabolic process / pyruvate metabolic process / biotin binding / viral release from host cell / gluconeogenesis / lipid metabolic process / mitochondrial matrix / negative regulation of gene expression / mitochondrion / ATP binding / identical protein binding / metal ion binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Pyruvate carboxylase / Carboxylase, conserved domain / Conserved carboxylase domain / Pyruvate carboxyltransferase / HMGL-like / Pyruvate carboxyltransferase domain. / Biotin-binding site / Biotin-requiring enzymes attachment site. / Biotin carboxylase-like, N-terminal domain / Biotin carboxylase, C-terminal ...Pyruvate carboxylase / Carboxylase, conserved domain / Conserved carboxylase domain / Pyruvate carboxyltransferase / HMGL-like / Pyruvate carboxyltransferase domain. / Biotin-binding site / Biotin-requiring enzymes attachment site. / Biotin carboxylase-like, N-terminal domain / Biotin carboxylase, C-terminal / Biotin carboxylation domain / Biotin carboxylase, N-terminal domain / Biotin carboxylase C-terminal domain / Biotin carboxylation domain profile. / Biotin carboxylase C-terminal domain / Carbamoyl-phosphate synthetase large subunit-like, ATP-binding domain / Carbamoyl-phosphate synthase L chain, ATP binding domain / Biotin-requiring enzyme / Rudiment single hybrid motif / Biotinyl/lipoyl domain profile. / Biotin/lipoyl attachment / Single hybrid motif / Pre-ATP-grasp domain superfamily / ATP-grasp fold / ATP-grasp fold profile. / Aldolase-type TIM barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
Pyruvate carboxylase, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / human (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.7 Å
データ登録者Chai P / Lan P / Wu J / Lei M
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2022
タイトル: Mechanistic insight into allosteric activation of human pyruvate carboxylase by acetyl-CoA.
著者: Peiwei Chai / Pengfei Lan / Shaobai Li / Deqiang Yao / Chenchen Chang / Mi Cao / Yafeng Shen / Shengfang Ge / Jian Wu / Ming Lei / Xianqun Fan /
要旨: Pyruvate carboxylase (PC) catalyzes the two-step carboxylation of pyruvate to produce oxaloacetate, playing a key role in the maintenance of metabolic homeostasis in cells. Given its involvement in ...Pyruvate carboxylase (PC) catalyzes the two-step carboxylation of pyruvate to produce oxaloacetate, playing a key role in the maintenance of metabolic homeostasis in cells. Given its involvement in multiple diseases, PC has been regarded as a potential therapeutic target for obesity, diabetes, and cancer. Albeit acetyl-CoA has been recognized as the allosteric regulator of PC for over 60 years, the underlying mechanism of how acetyl-CoA induces PC activation remains enigmatic. Herein, by using time-resolved cryo-electron microscopy, we have captured the snapshots of PC transitional states during its catalytic cycle. These structures and the biochemical studies reveal that acetyl-CoA stabilizes PC in a catalytically competent conformation, which triggers a cascade of events, including ATP hydrolysis and the long-distance communication between the two reactive centers. These findings provide an integrated picture for PC catalysis and unveil the unique allosteric mechanism of acetyl-CoA in an essential biochemical reaction in all kingdoms of life.
履歴
登録2022年2月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年11月9日-
マップ公開2022年11月9日-
更新2022年11月16日-
現状2022年11月16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_32775.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_32775.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 115.9 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

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.1 Å/pix.
x 312 pix.
= 343.2 Å		1.1 Å/pix.
x 312 pix.
= 343.2 Å		1.1 Å/pix.
x 312 pix.
= 343.2 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: 1.1 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: 0.007
最小 - 最大-0.017063154 - 0.04380833
平均 (標準偏差)0.00016773434 (±0.0015403352)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ312312312
Spacing312312312
セルA=B=C: 343.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_32775_additional_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: #2

ファイルemd_32775_additional_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: #3

ファイルemd_32775_additional_3.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 : PC

全体名称: PC
要素
  • 複合体: PC
    • タンパク質・ペプチド: Pyruvate carboxylase, mitochondrial
  • リガンド: 5-(HEXAHYDRO-2-OXO-1H-THIENO[3,4-D]IMIDAZOL-6-YL)PENTANAL
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: ACETYL COENZYME *A

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超分子 #1: PC

超分子名称: PC / タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Pyruvate carboxylase, mitochondrial

分子名称: Pyruvate carboxylase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: pyruvate carboxylase
由来(天然)生物種: human (ヒト)
分子量理論値: 129.799359 KDa
配列文字列: MLKFRTVHGG LRLLGIRRTS TAPAASPNVR RLEYKPIKKV MVANRGEIAI RVFRACTELG IRTVAIYSEQ DTGQMHRQKA DEAYLIGRG LAPVQAYLHI PDIIKVAKEN NVDAVHPGYG FLSERADFAQ ACQDAGVRFI GPSPEVVRKM GDKVEARAIA I AAGVPVVP ...文字列:
MLKFRTVHGG LRLLGIRRTS TAPAASPNVR RLEYKPIKKV MVANRGEIAI RVFRACTELG IRTVAIYSEQ DTGQMHRQKA DEAYLIGRG LAPVQAYLHI PDIIKVAKEN NVDAVHPGYG FLSERADFAQ ACQDAGVRFI GPSPEVVRKM GDKVEARAIA I AAGVPVVP GTDAPITSLH EAHEFSNTYG FPIIFKAAYG GGGRGMRVVH SYEELEENYT RAYSEALAAF GNGALFVEKF IE KPRHIEV QILGDQYGNI LHLYERDCSI QRRHQKVVEI APAAHLDPQL RTRLTSDSVK LAKQVGYENA GTVEFLVDRH GKH YFIEVN SRLQVEHTVT EEITDVDLVH AQIHVAEGRS LPDLGLRQEN IRINGCAIQC RVTTEDPARS FQPDTGRIEV FRSG EGMGI RLDNASAFQG AVISPHYDSL LVKVIAHGKD HPTAATKMSR ALAEFRVRGV KTNIAFLQNV LNNQQFLAGT VDTQF IDEN PELFQLRPAQ NRAQKLLHYL GHVMVNGPTT PIPVKASPSP TDPVVPAVPI GPPPAGFRDI LLREGPEGFA RAVRNH PGL LLMDTTFRDA HQSLLATRVR THDLKKIAPY VAHNFSKLFS MENWGGATFD VAMRFLYECP WRRLQELREL IPNIPFQ ML LRGANAVGYT NYPDNVVFKF CEVAKENGMD VFRVFDSLNY LPNMLLGMEA AGSAGGVVEA AISYTGDVAD PSRTKYSL Q YYMGLAEELV RAGTHILCIK DMAGLLKPTA CTMLVSSLRD RFPDLPLHIH THDTSGAGVA AMLACAQAGA DVVDVAADS MSGMTSQPSM GALVACTRGT PLDTEVPMER VFDYSEYWEG ARGLYAAFDC TATMKSGNSD VYENEIPGGQ YTNLHFQAHS MGLGSKFKE VKKAYVEANQ MLGDLIKVTP SSKIVGDLAQ FMVQNGLSRA EAEAQAEELS FPRSVVEFLQ GYIGVPHGGF P EPFRSKVL KDLPRVEGRP GASLPPLDLQ ALEKELVDRH GEEVTPEDVL SAAMYPDVFA HFKDFTATFG PLDSLNTRLF LQ GPKIAEE FEVELERGKT LHIKALAVSD LNRAGQRQVF FELNGQLRSI LVKDTQAMKE MHFHPKALKD VKGQIGAPMP GKV IDIKVV AGAKVAKGQP LCVLSAMKME TVVTSPMEGT VRKVHVTKDM TLEGDDLILE IE

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分子 #2: 5-(HEXAHYDRO-2-OXO-1H-THIENO[3,4-D]IMIDAZOL-6-YL)PENTANAL

分子名称: 5-(HEXAHYDRO-2-OXO-1H-THIENO[3,4-D]IMIDAZOL-6-YL)PENTANAL
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: BTI
分子量理論値: 228.311 Da
Chemical component information

ChemComp-BTI:
5-(HEXAHYDRO-2-OXO-1H-THIENO[3,4-D]IMIDAZOL-6-YL)PENTANAL

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分子 #3: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: ANP
分子量理論値: 506.196 Da
Chemical component information

ChemComp-ANP:
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP / AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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分子 #4: ACETYL COENZYME *A

分子名称: ACETYL COENZYME *A / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: ACO
分子量理論値: 809.571 Da
Chemical component information

ChemComp-ACO:
ACETYL COENZYME *A / アデノシン3′-りん酸5′-[二りん酸P2-[(R)-3-ヒドロキシ-2,2-ジメチル-3-[[(以下略)

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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

緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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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 K3 (6k x 4k) / 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
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

3bg5

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 186526
初期 角度割当タイプ: COMMON LINE
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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