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- EMDB-40758: Isobutyryl-CoA mutase fused in the presence of GMPPCP -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40758
タイトルIsobutyryl-CoA mutase fused in the presence of GMPPCP
マップデータ
試料
  • 複合体: Supramolecular complexes of isobutyryl-CoA mutase fused
    • タンパク質・ペプチド: Isobutyryl-CoA mutase fused
キーワードsupramolecular complex / b12-binding / G-protein chaperone / mutase / ISOMERASE
機能・相同性
機能・相同性情報


isobutyryl-CoA mutase / pivalyl-CoA mutase activity / isobutyryl-CoA mutase activity / methylmalonyl-CoA mutase activity / acyl-CoA metabolic process / cobalamin binding / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / GTPase activity / GTP binding / magnesium ion binding
類似検索 - 分子機能
Fused isobutyryl-CoA mutase / : / : / Methylmalonyl Co-A mutase-associated GTPase MeaB / Methylmalonyl-CoA mutase, alpha chain, catalytic / Methylmalonyl-CoA mutase, alpha/beta chain, catalytic / Methylmalonyl-CoA mutase / Methylmalonyl-CoA mutase, C-terminal / Cobalamin (vitamin B12)-dependent enzyme, catalytic / B12 binding domain ...Fused isobutyryl-CoA mutase / : / : / Methylmalonyl Co-A mutase-associated GTPase MeaB / Methylmalonyl-CoA mutase, alpha chain, catalytic / Methylmalonyl-CoA mutase, alpha/beta chain, catalytic / Methylmalonyl-CoA mutase / Methylmalonyl-CoA mutase, C-terminal / Cobalamin (vitamin B12)-dependent enzyme, catalytic / B12 binding domain / Cobalamin-binding domain superfamily / B12-binding domain profile. / Cobalamin (vitamin B12)-binding domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Fused isobutyryl-CoA mutase
類似検索 - 構成要素
生物種Cupriavidus metallidurans CH34 (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: 7.3 Å
データ登録者Vaccaro FA / Drennan CL
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35 GM126982 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)F31 GM131648 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2023
タイトル: Structural insight into G-protein chaperone-mediated maturation of a bacterial adenosylcobalamin-dependent mutase.
著者: Francesca A Vaccaro / Daphne A Faber / Gisele A Andree / David A Born / Gyunghoon Kang / Dallas R Fonseca / Marco Jost / Catherine L Drennan /
要旨: G-protein metallochaperones are essential for the proper maturation of numerous metalloenzymes. The G-protein chaperone MMAA in humans (MeaB in bacteria) uses GTP hydrolysis to facilitate the ...G-protein metallochaperones are essential for the proper maturation of numerous metalloenzymes. The G-protein chaperone MMAA in humans (MeaB in bacteria) uses GTP hydrolysis to facilitate the delivery of adenosylcobalamin (AdoCbl) to AdoCbl-dependent methylmalonyl-CoA mutase, an essential metabolic enzyme. This G-protein chaperone also facilitates the removal of damaged cobalamin (Cbl) for repair. Although most chaperones are standalone proteins, isobutyryl-CoA mutase fused (IcmF) has a G-protein domain covalently attached to its target mutase. We previously showed that dimeric MeaB undergoes a 180° rotation to reach a state capable of GTP hydrolysis (an active G-protein state), in which so-called switch III residues of one protomer contact the G-nucleotide of the other protomer. However, it was unclear whether other G-protein chaperones also adopted this conformation. Here, we show that the G-protein domain in a fused system forms a similar active conformation, requiring IcmF oligomerization. IcmF oligomerizes both upon Cbl damage and in the presence of the nonhydrolyzable GTP analog, guanosine-5'-[(β,γ)-methyleno]triphosphate, forming supramolecular complexes observable by mass photometry and EM. Cryo-EM structural analysis reveals that the second protomer of the G-protein intermolecular dimer props open the mutase active site using residues of switch III as a wedge, allowing for AdoCbl insertion or damaged Cbl removal. With the series of structural snapshots now available, we now describe here the molecular basis of G-protein-assisted AdoCbl-dependent mutase maturation, explaining how GTP binding prepares a mutase for cofactor delivery and how GTP hydrolysis allows the mutase to capture the cofactor.
履歴
登録2023年5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9月13日-
現状2023年9月13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_40758.png

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_40758.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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2.01 Å/pix.
x 128 pix.
= 257.83 Å		2.01 Å/pix.
x 128 pix.
= 257.83 Å		2.01 Å/pix.
x 128 pix.
= 257.83 Å

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.0143 Å
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表面レベル登録者による: 2.36
最小 - 最大0.0 - 11.210789999999999
平均 (標準偏差)0.27255824 (±0.9556587)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ128128128
Spacing128128128
セルA=B=C: 257.8304 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: #2

ファイルemd_40758_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: #1

ファイルemd_40758_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 : Supramolecular complexes of isobutyryl-CoA mutase fused

全体名称: Supramolecular complexes of isobutyryl-CoA mutase fused
要素
  • 複合体: Supramolecular complexes of isobutyryl-CoA mutase fused
    • タンパク質・ペプチド: Isobutyryl-CoA mutase fused

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超分子 #1: Supramolecular complexes of isobutyryl-CoA mutase fused

超分子名称: Supramolecular complexes of isobutyryl-CoA mutase fused
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Cupriavidus metallidurans CH34 (バクテリア)

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分子 #1: Isobutyryl-CoA mutase fused

分子名称: Isobutyryl-CoA mutase fused / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: methylmalonyl-CoA mutase
由来(天然)生物種: Cupriavidus metallidurans CH34 (バクテリア)
分子量理論値: 122.927586 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MTDLSDVSRT AAAKPPAVPG RGPANKVRFV TAASLFDGHD ASINIMRRIL QSQGCEVIHL GHNRSVQEV VTAALQEDVQ GIAISSYQGG HVEYFKYMID LLREHGGEHI QVFGGGGGVI VPDEIRELQA YGVARIYSPE D GQRMGLAG ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MTDLSDVSRT AAAKPPAVPG RGPANKVRFV TAASLFDGHD ASINIMRRIL QSQGCEVIHL GHNRSVQEV VTAALQEDVQ GIAISSYQGG HVEYFKYMID LLREHGGEHI QVFGGGGGVI VPDEIRELQA YGVARIYSPE D GQRMGLAG MITDMAQRCD IDLTRYAPTT LDTVVAGDRR ALAQLITALE NGKADPELVS ALHAQAKAAA VPVLGITGTG GA GKSSLTD ELIRRFRLDQ DDALSIAVIS IDPSRRKSGG ALLGDRIRMN AINHPNIFMR SLATREAGSE ISQALPDVIA ACK AARFDL VIVETSGIGQ GDAAIVPHVD LSLYVMTPEF GAASQLEKID MLDFADFVAI NKFDRKGAQD AWRDVAKQVQ RNRE QWHSR AEDMPVYGTQ ASRFNDDGVT MLYQGLVGAL GARGMSLKPG TLPNLEGRIS TGQNVIVPPA RSRYLAELAD TVRAY HRRV VAQSKLARER QQLRAAHDML QGAGHESAAL ETLASERDVS LGAVERKLLA MWPQMQQAYS GDEYVVKIRD KEIRTG LIS TTLSGTKIRK VVLPRFEDEG EILKWLMREN VPGSFPYTAG VFAFKREGED PTRMFAGEGD AFRTNRRFKL VSEGMEA KR LSTAFDSVTL YGEDPHERPD IYGKVGNSGV SIATLEDMKV LYDGFDLTNP STSVSMTING PAPTILAMFM NTAIDQQI D RFRADNGRDP TADEEAKIRA WVLQNVRGTV QADILKEDQG QNTCIFSTEF SLKVMGDIQE YFVHHQVRNF YSVSISGYH IAEAGANPIS QLAFTLANGF TYVEAYLARG MHIDDFAPNL SFFFSNGMDP EYSVLGRVAR RIWAVTMRDK YGANDRSQKL KYHIQTSGR SLHAQEIDFN DIRTTLQALI AIYDNCNSLH TNAYDEAITT PTAESVRRAL AIQLIINREW GVAKCENPNQ G SFLIEELT DLVEEAVLQE FERIAERGGV LGAMETGYQR GKIQEESLYY EQLKHDGTLP IIGVNTFRNP NGDPTPQTLE LA RSSEDEK QSQLHRLTEF HGAHQADAEA MLARLRQAVI DNRNVFAVLM DAVRVCSLGQ ITHALFEVGG QYRRNM

UniProtKB: Fused isobutyryl-CoA mutase

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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filament

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試料調製

濃度0.25 mg/mL
緩衝液pH: 8
詳細: 20 mM HEPES pH 8, 50 mM NaCl, 500 mM butyryl-CoA, 500 mM GMPPCP, 500 mM MgCl2
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 - 時間: 120 sec. / 前処理 - 気圧: 1.0 kPa
詳細: After glow discharge, the grid was coated with graphene oxide prior to use.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 281.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細In the presence of the non-hydrolyzable GMPPCP, filamentous supramolecular complexes are formed

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 602 / 平均露光時間: 3.99 sec. / 平均電子線量: 42.81 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 3.1 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
実験機器
モデル: Talos Arctica / 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: 7.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 138956
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4xc6


Chain - Chain ID: B / Chain - Residue range: 22-1093 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細: The initial model consisted of two different fragments: resi 22-442 and resi 443-1093
詳細Initial local fitting was done using ChimeraX and then Phenix real space refine was used for rigid body refinement of the defined fragments.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8sta:
Isobutyryl-CoA mutase fused in the presence of GMPPCP

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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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