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- EMDB-34443: cryo-EM structure of a bacterial dioxygenase -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34443
タイトルcryo-EM structure of a bacterial dioxygenase
マップデータCryo-EM structure of a bacterial dioxygenase
試料
  • 複合体: enzyme complex
    • タンパク質・ペプチド: Rieske (2Fe-2S) domain protein
    • タンパク質・ペプチド: Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenase beta subunit
  • リガンド: FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER
  • リガンド: 1H-INDOL-3-YLACETIC ACID
  • リガンド: FE (III) ION
キーワードheterohexamer / dioxygenase / FLAVOPROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


3-phenylpropionate catabolic process / dioxygenase activity / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / oxidoreductase activity / iron ion binding
類似検索 - 分子機能
Ring hydroxylating beta subunit / Ring-hydroxylating dioxygenase beta subunit / Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenase, alpha subunit / Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenase, alpha subunit, C-terminal domain / Ring hydroxylating alpha subunit (catalytic domain) / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain / Rieske [2Fe-2S] domain / Rieske [2Fe-2S] iron-sulfur domain profile. / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain superfamily / NTF2-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Rieske (2Fe-2S) domain protein / Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenase beta subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Variovorax paradoxus (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: 2.59 Å
データ登録者Yu G / Li Z / Zhang H
資金援助 中国, 2件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32071218 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32200496 中国
引用ジャーナル: PLoS Biol / 年: 2023
タイトル: Structural and biochemical characterization of the key components of an auxin degradation operon from the rhizosphere bacterium Variovorax.
著者: Yongjian Ma / Xuzichao Li / Feng Wang / Lingling Zhang / Shengmin Zhou / Xing Che / Dehao Yu / Xiang Liu / Zhuang Li / Huabing Sun / Guimei Yu / Heng Zhang /
要旨: Plant-associated bacteria play important regulatory roles in modulating plant hormone auxin levels, affecting the growth and yields of crops. A conserved auxin degradation (iad) operon was recently ...Plant-associated bacteria play important regulatory roles in modulating plant hormone auxin levels, affecting the growth and yields of crops. A conserved auxin degradation (iad) operon was recently identified in the Variovorax genomes, which is responsible for root growth inhibition (RGI) reversion, promoting rhizosphere colonization and root growth. However, the molecular mechanism underlying auxin degradation by Variovorax remains unclear. Here, we systematically screened Variovorax iad operon products and identified 2 proteins, IadK2 and IadD, that directly associate with auxin indole-3-acetic acid (IAA). Further biochemical and structural studies revealed that IadK2 is a highly IAA-specific ATP-binding cassette (ABC) transporter solute-binding protein (SBP), likely involved in IAA uptake. IadD interacts with IadE to form a functional Rieske non-heme dioxygenase, which works in concert with a FMN-type reductase encoded by gene iadC to transform IAA into the biologically inactive 2-oxindole-3-acetic acid (oxIAA), representing a new bacterial pathway for IAA inactivation/degradation. Importantly, incorporation of a minimum set of iadC/D/E genes could enable IAA transformation by Escherichia coli, suggesting a promising strategy for repurposing the iad operon for IAA regulation. Together, our study identifies the key components and underlying mechanisms involved in IAA transformation by Variovorax and brings new insights into the bacterial turnover of plant hormones, which would provide the basis for potential applications in rhizosphere optimization and ecological agriculture.
履歴
登録2022年10月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月14日-
マップ公開2023年6月14日-
更新2024年1月3日-
現状2024年1月3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_34443.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_34443.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 40.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM structure of a bacterial dioxygenase
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.85 Å
密度
表面レベル登録者による: 4.9
最小 - 最大-11.774718 - 21.627376999999999
平均 (標準偏差)-0.000000000003227 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ220220220
Spacing220220220
セルA=B=C: 187.0 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: Half Map 1

ファイルemd_34443_half_map_1.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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ハーフマップ: Half Map 2

ファイルemd_34443_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : enzyme complex

全体名称: enzyme complex
要素
  • 複合体: enzyme complex
    • タンパク質・ペプチド: Rieske (2Fe-2S) domain protein
    • タンパク質・ペプチド: Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenase beta subunit
  • リガンド: FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER
  • リガンド: 1H-INDOL-3-YLACETIC ACID
  • リガンド: FE (III) ION

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超分子 #1: enzyme complex

超分子名称: enzyme complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Variovorax paradoxus (バクテリア)

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分子 #1: Rieske (2Fe-2S) domain protein

分子名称: Rieske (2Fe-2S) domain protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Variovorax paradoxus (バクテリア) / 株: S110
分子量理論値: 49.656898 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MTSYRDNPDA IRALVQDDRV HRDLYTSQEL FELEQEHFFA NTWNYVGHES QLPKPGDWIS NEIAGRPLIV ARHSDGSVRA MMNRCAHKG SRLVNGPCGN TGKFFRCPYH AWTFKTDGSL LAIPLKTGYE NTALHECESA KGLTTLRYVR SHRGFIFVKI S DAGPDFDD ...文字列:
MTSYRDNPDA IRALVQDDRV HRDLYTSQEL FELEQEHFFA NTWNYVGHES QLPKPGDWIS NEIAGRPLIV ARHSDGSVRA MMNRCAHKG SRLVNGPCGN TGKFFRCPYH AWTFKTDGSL LAIPLKTGYE NTALHECESA KGLTTLRYVR SHRGFIFVKI S DAGPDFDD YFGDSLSSID NMADRSPEGE LEIAGGCLRF MHQCNWKMFV ENLNDTMHPM VAHESSAGTA KRMWADKPED EP KPMAVEQ FAPFMSDYKF FEDMGIRTYD NGHSFTGVHF SIHSKYKAIP AYDDAMKARY GEAKTAQILG MARHNTVYYP NLT IKGAIQ AIRVVKPISA DRTLIESWTF RLKGAPPELL QRTTMYNRLI NSPFSVVGHD DLQAYRGMQA GLHASGNEWV SLHR NYDPS ELKGGEITTG GTNELPMRNQ YRAWVQRMTE TM

UniProtKB: Rieske (2Fe-2S) domain protein

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分子 #2: Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenase beta subunit

分子名称: Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenase beta subunit
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Variovorax paradoxus (バクテリア)
分子量理論値: 18.952352 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
MAGTEVTRQD LIDFVVNEAH LLDTRRYEEW NALFTDDAFY WVPLVPDQED GLNHTSHLYE DKLLRELRIE RLKSPRAFSQ QPPSRCHHL LQVPVVEQFD AEGNRFVLRT GFHYTESQGD ELQFYVGTFF HHLTVRDGAL RMTLKRVNLL NCDAALPAVQ L FI

UniProtKB: Aromatic-ring-hydroxylating dioxygenase beta subunit

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分子 #3: FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

分子名称: FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 3 / 式: FES
分子量理論値: 175.82 Da
Chemical component information

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

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分子 #4: 1H-INDOL-3-YLACETIC ACID

分子名称: 1H-INDOL-3-YLACETIC ACID / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: IAC
分子量理論値: 175.184 Da
Chemical component information

ChemComp-IAC:
1H-INDOL-3-YLACETIC ACID / インド-ル酢酸 / ホルモン*YM

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分子 #5: FE (III) ION

分子名称: FE (III) ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: FE
分子量理論値: 55.845 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0.6 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細No further treatment.

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL CRYO ARM 300
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）: 0.5 µm

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2449056
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: 2.59 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 1000245
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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://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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