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万見
- EMDB-33113: Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33113
タイトルPhotobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE
マップデータEM map of Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE
試料
  • 複合体: fatty acid reductase complex
    • タンパク質・ペプチド: LuxE
    • タンパク質・ペプチド: Long-chain acyl-protein thioester reductase
キーワードfatty acid reductase / acyl-protein synthetase / acyl-CoA reductase / bacterial bioluminescenc / LUMINESCENT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


long-chain acyl-protein thioester reductase / long-chain fatty acid--protein ligase activity / long-chain-fatty-acyl-CoA reductase activity / acyl-CoA dehydrogenase activity / bioluminescence
類似検索 - 分子機能
Acyl-protein synthetase, LuxE / Long-chain-fatty-acyl-CoA reductase, LuxC / Acyl-protein synthetase, LuxE, bacterial / Acyl-protein synthetase, LuxE / Acyl-CoA reductase (LuxC) / ANL, N-terminal domain / Aldehyde dehydrogenase, N-terminal / Aldehyde dehydrogenase, C-terminal / Aldehyde/histidinol dehydrogenase
類似検索 - ドメイン・相同性
LuxE / Long-chain acyl-protein thioester reductase
類似検索 - 構成要素
生物種Photobacterium phosphoreum (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: 2.79 Å
データ登録者Tian Q / Huo Y / Wang L
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structure of the fatty acid reductase LuxC-LuxE complex provides insights into bacterial bioluminescence.
著者: Qingwei Tian / Jingting Wu / Haifeng Xu / Zhangli Hu / Yangao Huo / Liyan Wang /
要旨: The discovery of reduced flavin mononucleotide and fatty aldehydes as essential factors of light emission facilitated study of bacterial luminescence. Although the molecular mechanisms underlying ...The discovery of reduced flavin mononucleotide and fatty aldehydes as essential factors of light emission facilitated study of bacterial luminescence. Although the molecular mechanisms underlying bacterial luminescence have been studied for more than 60 years, the structure of the bacterial fatty acid reductase complex remains unclear. Here, we report the cryo-EM structure of the Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE to a resolution of 2.79 Å. We show that the active site Lys238/Arg355 pair of LuxE is >30 Å from the active site Cys296 of LuxC, implying that catalysis relies on a large conformational change. Furthermore, mutagenesis and biochemical experiments support that the L-shaped cleft inside LuxC plays an important role in substrate binding and reaction. We obtained a series of mutants with significantly improved activity as measured by in vitro bioluminescence assays and demonstrated that the double mutant W111A/F483K displayed the highest activity (370% of the WT). Our results indicated that the activity of LuxC significantly affects the bacterial bioluminescence reaction. Finally, we expressed this mutated lux operon in Escherichia coli but observed that the in vivo concentrations of ATP and NADPH limited the enzyme activity; thus, we conclude that the luminous intensity mainly depends on the level of metabolic energy.
履歴
登録2022年3月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年4月20日-
マップ公開2022年4月20日-
更新2024年6月26日-
現状2024年6月26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_33113.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_33113.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 149.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈EM map of Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.833 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0178
最小 - 最大-0.0552294 - 0.10389767
平均 (標準偏差)-0.000051212057 (±0.0036158962)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ340340340
Spacing340340340
セルA=B=C: 283.22 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: EM 2 half map of Photobacterium phosphoreum fatty...

ファイルemd_33113_half_map_1.map
注釈EM 2 half map of Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE
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: EM half map of Photobacterium phosphoreum fatty acid...

ファイルemd_33113_half_map_2.map
注釈EM half map of Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE
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 : fatty acid reductase complex

全体名称: fatty acid reductase complex
要素
  • 複合体: fatty acid reductase complex
    • タンパク質・ペプチド: LuxE
    • タンパク質・ペプチド: Long-chain acyl-protein thioester reductase

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超分子 #1: fatty acid reductase complex

超分子名称: fatty acid reductase complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Photobacterium phosphoreum (バクテリア)

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分子 #1: LuxE

分子名称: LuxE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Photobacterium phosphoreum (バクテリア)
分子量理論値: 42.934445 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MTITLDICEK DIIVSTEIDD IIFTSSPLDI TYDEQERIKH KLILESFRYH YNNNEDYKSF CNTQGVDENI SSLDDIPVFP TSMFKYAKI CTADESNIEN WFTSSGTSGV KSHIARDRVS IERLLGSVNY GMKYLGSFHE NQLELVNMGP DRFNAKNVWF K YVMSLVEL ...文字列:
MTITLDICEK DIIVSTEIDD IIFTSSPLDI TYDEQERIKH KLILESFRYH YNNNEDYKSF CNTQGVDENI SSLDDIPVFP TSMFKYAKI CTADESNIEN WFTSSGTSGV KSHIARDRVS IERLLGSVNY GMKYLGSFHE NQLELVNMGP DRFNAKNVWF K YVMSLVEL LYPTTFTVNN DEIDFELTIK SLKEIYNKGK GICLIGPPYF IYLLCQYMKE NDIEFNAGNR IFIITGGGWK TK QKQALNR QDFNQLLMET FHLAHESQIR DTFNQVELNT CFFEDNRQRK HVPPWVYARA LDPVTLKPVE DGQEGLISYM DAS STSYPT FIVTDDIGII HTIKAPDPHQ GTTIDIVRRL NTREQKGCSL SMSSGLK

UniProtKB: LuxE

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分子 #2: Long-chain acyl-protein thioester reductase

分子名称: Long-chain acyl-protein thioester reductase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: long-chain acyl-protein thioester reductase
由来(天然)生物種: Photobacterium phosphoreum (バクテリア)
分子量理論値: 54.067164 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: IKKIPMIIGG AERDTSEHEY RELTLNSYKV SIPIINQDDV EAIKSQSVEN NLNINQIVNF LYTVGQKWKS ENYSRRLTYI RDLVRFLGY SPEMAKLEAN WISMILSSKS ALYDIVETEL GSRHIVDEWL PQGDCYVKAM PKGKSVHLLA GNVPLSGVTS I IRAILTKN ...文字列:
IKKIPMIIGG AERDTSEHEY RELTLNSYKV SIPIINQDDV EAIKSQSVEN NLNINQIVNF LYTVGQKWKS ENYSRRLTYI RDLVRFLGY SPEMAKLEAN WISMILSSKS ALYDIVETEL GSRHIVDEWL PQGDCYVKAM PKGKSVHLLA GNVPLSGVTS I IRAILTKN ECIIKTSSAD PFTAIALASS FIDTDEHHPI SRSMSVMYWS HNEDIAIPQQ IMNCADVVVS WGGYDAIKWA TE HTPVNVD ILKFGPKKSI AIVDNPVDIT ASAIGVAHDI CFYDQQACFS TQDIYYIGDN IDAFFDELVE QLNLYMDILP KGD QTFDEK ASFSLIEKEC QFAKYKVEKG DNQSWLLVKS PLGSFGNQPL ARSAYIHHVS DISEITPYIE NRITQTVTVT PWES SFKYR DVLASHGAER IVESGMNNIF RVGGAHDGMR PLQRLVKYIS HERPYTYSTK DVAVKIEQTR YLEEDKFLVF VP

UniProtKB: Long-chain acyl-protein thioester reductase

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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: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 40 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
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: 50.0 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）: 2.0 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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.79 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 229033
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-7xc6:
Photobacterium phosphoreum fatty acid reductase complex LuxC-LuxE

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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://pdbjlvh1.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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