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- EMDB-41986: Human retinal variant phosphomimetic IMPDH1(595)-S477D free octam... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41986
タイトルHuman retinal variant phosphomimetic IMPDH1(595)-S477D free octamer bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+
マップデータSharpened map from CryoSPARC
試料
  • 複合体: IMPDH1(595)-S477D octamer bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+
    • タンパク質・ペプチド: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase 1
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: INOSINIC ACID
  • リガンド: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE
キーワードdehydrogenase / nucleotide synthesis / cytosol / phosphomimetic / OXIDOREDUCTASE
機能・相同性
機能・相同性情報


Purine ribonucleoside monophosphate biosynthesis / IMP dehydrogenase activity / IMP dehydrogenase / GMP biosynthetic process / Azathioprine ADME / GTP biosynthetic process / azurophil granule lumen / secretory granule lumen / ficolin-1-rich granule lumen / Potential therapeutics for SARS ...Purine ribonucleoside monophosphate biosynthesis / IMP dehydrogenase activity / IMP dehydrogenase / GMP biosynthetic process / Azathioprine ADME / GTP biosynthetic process / azurophil granule lumen / secretory granule lumen / ficolin-1-rich granule lumen / Potential therapeutics for SARS / nucleic acid binding / nucleotide binding / Neutrophil degranulation / DNA binding / RNA binding / extracellular region / identical protein binding / nucleus / metal ion binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase / IMP dehydrogenase / GMP reductase, conserved site / IMP dehydrogenase / GMP reductase signature. / IMP dehydrogenase/GMP reductase / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / Domain in cystathionine beta-synthase and other proteins. / CBS domain / CBS domain / CBS domain profile. / Aldolase-type TIM barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase 1
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: 3.1 Å
データ登録者Calise SJ / Kollman JM
資金援助 米国, 5件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM118396 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM149542 米国
National Institutes of Health/National Eye Institute (NIH/NEI)R21EY031546 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorS10OD032290 米国
Helen Hay Whitney Foundation 米国
引用ジャーナル: J Cell Biol / 年: 2024
タイトル: Light-sensitive phosphorylation regulates retinal IMPDH1 activity and filament assembly.
著者: S John Calise / Audrey G O'Neill / Anika L Burrell / Miles S Dickinson / Josephine Molfino / Charlie Clarke / Joel Quispe / David Sokolov / Rubén M Buey / Justin M Kollman /
要旨: Inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) is the rate-limiting enzyme in guanosine triphosphate (GTP) synthesis and assembles into filaments in cells, which desensitizes the enzyme to feedback ...Inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) is the rate-limiting enzyme in guanosine triphosphate (GTP) synthesis and assembles into filaments in cells, which desensitizes the enzyme to feedback inhibition and boosts nucleotide production. The vertebrate retina expresses two splice variants IMPDH1(546) and IMPDH1(595). In bovine retinas, residue S477 is preferentially phosphorylated in the dark, but the effects on IMPDH1 activity and regulation are unclear. Here, we generated phosphomimetic mutants to investigate structural and functional consequences of S477 phosphorylation. The S477D mutation resensitized both variants to GTP inhibition but only blocked assembly of IMPDH1(595) filaments. Cryo-EM structures of both variants showed that S477D specifically blocks assembly of a high-activity assembly interface, still allowing assembly of low-activity IMPDH1(546) filaments. Finally, we discovered that S477D exerts a dominant-negative effect in cells, preventing endogenous IMPDH filament assembly. By modulating the structure and higher-order assembly of IMPDH, S477 phosphorylation acts as a mechanism for downregulating retinal GTP synthesis in the dark when nucleotide turnover is decreased.
履歴
登録2023年9月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月31日-
マップ公開2024年1月31日-
更新2024年2月14日-
現状2024年2月14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_41986.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_41986.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened map from CryoSPARC
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.)
1.16 Å/pix.
x 400 pix.
= 464. Å		1.16 Å/pix.
x 400 pix.
= 464. Å		1.16 Å/pix.
x 400 pix.
= 464. 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: 1.16 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: 0.302
最小 - 最大-1.0886165 - 2.0437562
平均 (標準偏差)0.00025558053 (±0.03268505)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 464.0 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_41986_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_41986_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 : IMPDH1(595)-S477D octamer bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+

全体名称: IMPDH1(595)-S477D octamer bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+
要素
  • 複合体: IMPDH1(595)-S477D octamer bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+
    • タンパク質・ペプチド: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase 1
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: INOSINIC ACID
  • リガンド: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE

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超分子 #1: IMPDH1(595)-S477D octamer bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+

超分子名称: IMPDH1(595)-S477D octamer bound by GTP, ATP, IMP, and NAD+
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: 508 KDa

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分子 #1: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase 1

分子名称: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 63.579449 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GSMEGPLTPP PLQGGGAAAV PEPGARQHPG HETAAQRYSA RLLQAGYEPE SMADYLISGG TGYVPEDGLT AQQLFASADG LTYNDFLIL PGFIDFIADE VDLTSALTRK ITLKTPLISS PMDTVTEADM AIAMALMGGI GFIHHNCTPE FQANEVRKVK K FEQGFITD ...文字列:
GSMEGPLTPP PLQGGGAAAV PEPGARQHPG HETAAQRYSA RLLQAGYEPE SMADYLISGG TGYVPEDGLT AQQLFASADG LTYNDFLIL PGFIDFIADE VDLTSALTRK ITLKTPLISS PMDTVTEADM AIAMALMGGI GFIHHNCTPE FQANEVRKVK K FEQGFITD PVVLSPSHTV GDVLEAKMRH GFSGIPITET GTMGSKLVGI VTSRDIDFLA EKDHTTLLSE VMTPRIELVV AP AGVTLKE ANEILQRSKK GKLPIVNDCD ELVAIIARTD LKKNRDYPLA SKDSQKQLLC GAAVGTREDD KYRLDLLTQA GVD VIVLDS SQGNSVYQIA MVHYIKQKYP HLQVIGGNVV TAAQAKNLID AGVDGLRVGM GCGSICITQE VMACGRPQGT AVYK VAEYA RRFGVPIIAD GGIQTVGHVV KALALGASTV MMGSLLAATT EAPGEYFFSD GVRLKKYRGM GSLDAMEKSS SSQKR YFSE GDKVKIAQGV SGSIQDKGSI QKFVPYLIAG IQHGCQDIGA RSLDVLRSMM YSGELKFEKR TMSAQIEGGV HGLHSY TFL PFTKSGCTED SGGGRGGGGD APQCPLLGTA SLHN

UniProtKB: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase 1

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分子 #2: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 16 / 式: GTP
分子量理論値: 523.18 Da
Chemical component information

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #4: INOSINIC ACID

分子名称: INOSINIC ACID / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 8 / 式: IMP
分子量理論値: 348.206 Da
Chemical component information

ChemComp-I:
INOSINIC ACID

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分子 #5: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE

分子名称: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 8 / 式: NAD
分子量理論値: 663.425 Da
Chemical component information

ChemComp-NAD:
NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / NAD*YM

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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
グリッドモデル: C-flat-2/2 / 材質: COPPER / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 実像数: 646 / 平均電子線量: 65.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 36000

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画像解析

粒子像選択選択した数: 343619
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: stochastic gradient descent-generated model
最終 再構成想定した対称性 - 点群: D4 (2回x4回 2面回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 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: 163814
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC

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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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