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- EMDB-40041: The structure of h12-LOX in hexameric form bound to inhibitor ML3... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40041
タイトルThe structure of h12-LOX in hexameric form bound to inhibitor ML355 and arachidonic acid
マップデータThis is a composite map for the entire 12-LOX hexamer. It was created by applying D3 symmetry to a locally refined map of a monomeric subunit.
試料
  • 複合体: Hexameric human 12-Lipoxygenase in complex with inhibitor ML355 and arachidonic acid
    • タンパク質・ペプチド: Polyunsaturated fatty acid lipoxygenase ALOX12
  • リガンド: FE (II) ION
  • リガンド: N-(1,3-benzothiazol-2-yl)-4-{[(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]amino}benzene-1-sulfonamide
  • リガンド: ARACHIDONIC ACID
キーワードLipoxygenase / platelets / lipid-modifying enzyme / lipid oxidation / OXIDOREDUCTASE / OXIDOREDUCTASE-INHIBITOR complex
機能・相同性
機能・相同性情報


unsaturated fatty acid metabolic process / hepoxilin-epoxide hydrolase activity / leukotriene A4 metabolic process / lipoxin B4 biosynthetic process / Synthesis of Hepoxilins (HX) and Trioxilins (TrX) / Biosynthesis of DPAn-6 SPMs / 加水分解酵素; エーテル・チオエーテル加水分解酵素; エーテル加水分解酵素 / arachidonate 12-lipoxygenase / lipoxin A4 biosynthetic process / Biosynthesis of DHA-derived SPMs ...unsaturated fatty acid metabolic process / hepoxilin-epoxide hydrolase activity / leukotriene A4 metabolic process / lipoxin B4 biosynthetic process / Synthesis of Hepoxilins (HX) and Trioxilins (TrX) / Biosynthesis of DPAn-6 SPMs / 加水分解酵素; エーテル・チオエーテル加水分解酵素; エーテル加水分解酵素 / arachidonate 12-lipoxygenase / lipoxin A4 biosynthetic process / Biosynthesis of DHA-derived SPMs / Biosynthesis of DPAn-3-derived maresins / arachidonate 15-lipoxygenase / arachidonate 15-lipoxygenase activity / arachidonate 12(S)-lipoxygenase activity / Synthesis of 12-eicosatetraenoic acid derivatives / linoleate 13S-lipoxygenase activity / Biosynthesis of Lipoxins (LX) / lipoxygenase pathway / arachidonate metabolic process / 酸化還元酵素; 分子状酸素を取り込み一電子供与する; オキシゲナーゼ類; 2分子の酸素を取り込む / hepoxilin biosynthetic process / negative regulation of muscle cell apoptotic process / lipid oxidation / linoleic acid metabolic process / negative regulation of platelet aggregation / superoxide anion generation / fatty acid oxidation / establishment of skin barrier / lipid metabolic process / sarcolemma / iron ion binding / extracellular exosome / membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Lipoxygenase, vertebrates, PLAT domain / Lipoxygenase, mammalian / Lipoxygenase, conserved site / Lipoxygenases iron-binding region signature 2. / Lipoxygenase, iron binding site / Lipoxygenases iron-binding region signature 1. / Lipoxygenase / Lipoxygenase, C-terminal / Lipoxigenase, C-terminal domain superfamily / Lipoxygenase ...Lipoxygenase, vertebrates, PLAT domain / Lipoxygenase, mammalian / Lipoxygenase, conserved site / Lipoxygenases iron-binding region signature 2. / Lipoxygenase, iron binding site / Lipoxygenases iron-binding region signature 1. / Lipoxygenase / Lipoxygenase, C-terminal / Lipoxigenase, C-terminal domain superfamily / Lipoxygenase / Lipoxygenase iron-binding catalytic domain profile. / Lipoxygenase homology 2 (beta barrel) domain / PLAT/LH2 domain / PLAT/LH2 domain superfamily / PLAT/LH2 domain / PLAT domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyunsaturated fatty acid lipoxygenase ALOX12
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.2 Å
データ登録者Black KA / Mobbs JI / Venugopal H / Thal DM / Glukhova A
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
Other private
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35 GM131835 米国
引用ジャーナル: Blood / 年: 2023
タイトル: Cryo-EM structures of human arachidonate 12S-lipoxygenase bound to endogenous and exogenous inhibitors.
著者: Jesse I Mobbs / Katrina A Black / Michelle Tran / Wessel A C Burger / Hariprasad Venugopal / Theodore R Holman / Michael Holinstat / David M Thal / Alisa Glukhova /
要旨: Human 12-lipoxygenase (12-LOX) is a key enzyme involved in platelet activation, and the regulation of its activity has been targeted for the treatment of heparin-induced thrombocytopenia. Despite the ...Human 12-lipoxygenase (12-LOX) is a key enzyme involved in platelet activation, and the regulation of its activity has been targeted for the treatment of heparin-induced thrombocytopenia. Despite the clinical importance of 12-LOX, the exact mechanisms by which it affects platelet activation are not fully understood, and the lack of structural information has limited drug discovery efforts. In this study, we used single-particle cryo-electron microscopy to determine high-resolution structures (1.7-2.8 Å) of human 12-LOX. Our results showed that 12-LOX can exist in multiple oligomeric states, from monomer to hexamer, which may affect its catalytic activity and membrane association. We also identified different conformations within the 12-LOX dimer, which likely represent different time points in its catalytic cycle. Furthermore, we identified small molecules bound to 12-LOX. The active site of the 12-LOX tetramer was occupied by an endogenous 12-LOX inhibitor, a long-chain acyl coenzyme A. In addition, we found that the 12-LOX hexamer can simultaneously bind to arachidonic acid and ML355, a selective 12-LOX inhibitor that has passed a phase 1 clinical trial for the treatment of heparin-induced thrombocytopenia and received a fast-track designation by the Food and Drug Administration. Overall, our findings provide novel insights into the assembly of 12-LOX oligomers, their catalytic mechanism, and small molecule binding, paving the way for further drug development targeting the 12-LOX enzyme.
履歴
登録2023年3月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月9日-
マップ公開2023年8月9日-
更新2023年10月11日-
現状2023年10月11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_40041.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_40041.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈This is a composite map for the entire 12-LOX hexamer. It was created by applying D3 symmetry to a locally refined map of a monomeric subunit.
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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.4 Å		0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.4 Å		0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 262.4 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: 0.82 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: 11.0
最小 - 最大-29.608329999999999 - 70.993110000000001
平均 (標準偏差)0.031712677 (±2.2754438)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 262.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

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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 : Hexameric human 12-Lipoxygenase in complex with inhibitor ML355 a...

全体名称: Hexameric human 12-Lipoxygenase in complex with inhibitor ML355 and arachidonic acid
要素
  • 複合体: Hexameric human 12-Lipoxygenase in complex with inhibitor ML355 and arachidonic acid
    • タンパク質・ペプチド: Polyunsaturated fatty acid lipoxygenase ALOX12
  • リガンド: FE (II) ION
  • リガンド: N-(1,3-benzothiazol-2-yl)-4-{[(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]amino}benzene-1-sulfonamide
  • リガンド: ARACHIDONIC ACID

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超分子 #1: Hexameric human 12-Lipoxygenase in complex with inhibitor ML355 a...

超分子名称: Hexameric human 12-Lipoxygenase in complex with inhibitor ML355 and arachidonic acid
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 450 KDa

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分子 #1: Polyunsaturated fatty acid lipoxygenase ALOX12

分子名称: Polyunsaturated fatty acid lipoxygenase ALOX12 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 酸化還元酵素; 分子状酸素を取り込み一電子供与する; オキシゲナーゼ類; 2分子の酸素を取り込む
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 76.582703 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MHHHHHHGRY RIRVATGAWL FSGSYNRVQL WLVGTRGEAE LELQLRPARG EEEEFDHDVA EDLGLLQFVR LRKHHWLVDD AWFCDRITV QGPGACAEVA FPCYRWVQGE DILSLPEGTA RLPGDNALDM FQKHREKELK DRQQIYCWAT WKEGLPLTIA A DRKDDLPP ...文字列:
MHHHHHHGRY RIRVATGAWL FSGSYNRVQL WLVGTRGEAE LELQLRPARG EEEEFDHDVA EDLGLLQFVR LRKHHWLVDD AWFCDRITV QGPGACAEVA FPCYRWVQGE DILSLPEGTA RLPGDNALDM FQKHREKELK DRQQIYCWAT WKEGLPLTIA A DRKDDLPP NMRFHEEKRL DFEWTLKAGA LEMALKRVYT LLSSWNCLED FDQIFWGQKS ALAEKVRQCW QDDELFSYQF LN GANPMLL RRSTSLPSRL VLPSGMEELQ AQLEKELQNG SLFEADFILL DGIPANVIRG EKQYLAAPLV MLKMEPNGKL QPM VIQIQP PSPSSPTPTL FLPSDPPLAW LLAKSWVRNS DFQLHEIQYH LLNTHLVAEV IAVATMRCLP GLHPIFKFLI PHIR YTMEI NTRARTQLIS DGGIFDKAVS TGGGGHVQLL RRAAAQLTYC SLCPPDDLAD RGLLGLPGAL YAHDALRLWE IIARY VEGI VHLFYQRDDI VKGDPELQAW CREITEVGLC QAQDRGFPVS FQSQSQLCHF LTMCVFTCTA QHAAINQGQL DWYAWV PNA PCTMRMPPPT TKEDVTMATV MGSLPDVRQA CLQMAISWHL SRRQPDMVPL GHHKEKYFSG PKPKAVLNQF RTDLEKL EK EITARNEQLD WPYEYLKPSC IENSVTI

UniProtKB: Polyunsaturated fatty acid lipoxygenase ALOX12

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分子 #2: FE (II) ION

分子名称: FE (II) ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 6 / 式: FE2
分子量理論値: 55.845 Da

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分子 #3: N-(1,3-benzothiazol-2-yl)-4-{[(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]a...

分子名称: N-(1,3-benzothiazol-2-yl)-4-{[(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]amino}benzene-1-sulfonamide
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: ZR5
分子量理論値: 441.523 Da
Chemical component information

ChemComp-ZR5:
N-(1,3-benzothiazol-2-yl)-4-{[(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]amino}benzene-1-sulfonamide / N-(2-ベンゾチアゾリル)-4-(2-ヒドロキシ-3-メトキシベンジルアミノ)ベンゼンスルホンアミド

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分子 #4: ARACHIDONIC ACID

分子名称: ARACHIDONIC ACID / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: ACD
分子量理論値: 304.467 Da
Chemical component information

ChemComp-ACD:
ARACHIDONIC ACID / アラキドン酸

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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: 60.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 倍率（補正後）: 105000 / 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2736609
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: 2.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 35839
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-8ghd:
The structure of h12-LOX in hexameric form bound to inhibitor ML355 and arachidonic acid

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原子モデル構築 2

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
得られたモデル

PDB-8ghd:
The structure of h12-LOX in hexameric form bound to inhibitor ML355 and arachidonic acid

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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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