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- EMDB-42853: Cryo-EM structure of the unliganded hexameric prenyltransferase i... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42853
タイトルCryo-EM structure of the unliganded hexameric prenyltransferase in bifunctional copalyl diphosphate synthase from Penicillium fellutanum with an open conformation
マップデータ
試料
  • 複合体: Hexameric prenyltransferase from the bifunctional copalyl diphosphate synthase of Penicillium fellutanum
    • タンパク質・ペプチド: Copalyl diphosphate synthase
キーワードterpene / biosynthesis / enzyme / TRANSFERASE
生物種Penicillium fellutanum ATCC 48694 (菌類)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.81 Å
データ登録者Gaynes MN / Christianson DW
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM56838 米国
引用ジャーナル: J Struct Biol / 年: 2024
タイトル: Structure of the prenyltransferase in bifunctional copalyl diphosphate synthase from Penicillium fellutanum reveals an open hexamer conformation.
著者: Matthew N Gaynes / Trey A Ronnebaum / Kollin Schultz / Jacque L Faylo / Ronen Marmorstein / David W Christianson /
要旨: Copalyl diphosphate synthase from Penicillium fellutanum (PfCPS) is an assembly-line terpene synthase that contains both prenyltransferase and class II cyclase activities. The prenyltransferase ...Copalyl diphosphate synthase from Penicillium fellutanum (PfCPS) is an assembly-line terpene synthase that contains both prenyltransferase and class II cyclase activities. The prenyltransferase catalyzes processive chain elongation reactions using dimethylallyl diphosphate and three equivalents of isopentenyl diphosphate to yield geranylgeranyl diphosphate, which is then utilized as a substrate by the class II cyclase domain to generate copalyl diphosphate. Here, we report the 2.81 Å-resolution cryo-EM structure of the hexameric prenyltransferase of full-length PfCPS, which is surrounded by randomly splayed-out class II cyclase domains connected by disordered polypeptide linkers. The hexamer can be described as a trimer of dimers; surprisingly, one of the three dimer-dimer interfaces is separated to yield an open hexamer conformation, thus breaking the D3 symmetry typically observed in crystal structures of other prenyltransferase hexamers such as wild-type human GGPP synthase (hGGPPS). Interestingly, however, an open hexamer conformation was previously observed in the crystal structure of D188Y hGGPPS, apparently facilitated by hexamer-hexamer packing in the crystal lattice. The cryo-EM structure of the PfCPS prenyltransferase hexamer is the first to reveal that an open conformation can be achieved even in the absence of a point mutation or interaction with another hexamer. Even though PfCPS octamers are not detected, we suggest that the open hexamer conformation represents an intermediate in the hexamer-octamer equilibrium for those prenyltransferases that do exhibit oligomeric heterogeneity.
履歴
登録2023年11月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月17日-
マップ公開2024年1月17日-
更新2024年1月24日-
現状2024年1月24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_42853.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_42853.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 729 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.55 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.066
最小 - 最大-0.0017762163 - 1.6140549
平均 (標準偏差)0.0009979828 (±0.022871654)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ576576576
Spacing576576576
セルA=B=C: 316.80002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Unsharpened C2 map of the PfCPS prenyltransferase generated...

ファイルemd_42853_additional_1.map
注釈Unsharpened C2 map of the PfCPS prenyltransferase generated in non-uniform refinement
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_42853_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: #2

ファイルemd_42853_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 : Hexameric prenyltransferase from the bifunctional copalyl diphosp...

全体名称: Hexameric prenyltransferase from the bifunctional copalyl diphosphate synthase of Penicillium fellutanum
要素
  • 複合体: Hexameric prenyltransferase from the bifunctional copalyl diphosphate synthase of Penicillium fellutanum
    • タンパク質・ペプチド: Copalyl diphosphate synthase

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超分子 #1: Hexameric prenyltransferase from the bifunctional copalyl diphosp...

超分子名称: Hexameric prenyltransferase from the bifunctional copalyl diphosphate synthase of Penicillium fellutanum
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Penicillium fellutanum ATCC 48694 (菌類)
分子量理論値: 634.002 KDa

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分子 #1: Copalyl diphosphate synthase

分子名称: Copalyl diphosphate synthase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Penicillium fellutanum ATCC 48694 (菌類)
分子量理論値: 108.48407 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGENLYFQG HMASMESASL DQSAALLVKE LTEHIDDSNG LGFMSPAIYD TAWVSMIKKT DNDQTFWLFP KSFHYILEN QLENGGWVTY ASEIDGILNT SASLLSLKRH FDLPLQISTE SQTSMENRIR KATDALRVLL RTWDVDATLH V GFEILVPA ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGENLYFQG HMASMESASL DQSAALLVKE LTEHIDDSNG LGFMSPAIYD TAWVSMIKKT DNDQTFWLFP KSFHYILEN QLENGGWVTY ASEIDGILNT SASLLSLKRH FDLPLQISTE SQTSMENRIR KATDALRVLL RTWDVDATLH V GFEILVPA LLDYLQVEGL TFDFPGRDKL FQIRDQKLSR FKPEFIYAPF QTTALHSLEA FIGLIDFDRV QHHKVRGSFM AS PSSTAAV LMNATEWDID CEEYIRHVIE HASGKASGGV PSAFPSTIFE ITWTLSTLLK AGFNLSSNDS SNVQKACSYL LGV LTAEKG AIGFVPSVCA DADDTAKTIL VLSLLRENVL PDGMLKAFEV ENHFKTYPLE RDPSFSANCN VLLALLHLEN PSQY TLQIE KATRFLYTHF RESNLNVRDK WNLSPFYSWM LMAQAIARLD ELCKGSQLKN LHDHVESDLI PLLQEMTVSV MHQQN KDGS WGTKLSKEET AYAVLMLTYA VSFEALVGPR RQIRNAIEEG CLFLRSGKDA TSERLWVEKV TYESQMLSRA YTLAAL KNA LDVLKKDDMK IAFIGNSVNE SFTEIEVVNG KNVTEPSSNT YDLKEVKMDK AEFTPPDTPP RSKSTSVDPI EEAICAH EN RGAISDHTSR AIDLCRNPPL WGTDQEQTLL GPFEYLESIP GKNIRSQFIE AFNTWLQIPQ DHLQIVGKVI SMLHTASL L VDDIEDNSLL RRGQPVAHSI FGTAQTFNSG NYVYFLALQE VQKLNSPRAI SIFVDALTQL HRGQGMDVFW RDSLICPTE EEYLDMVANK TGALFCLAIE LLQIKSTVQL DFLPLVRLLG IIFQICDDYL NLKSTNYTQK KGLCEDITEG KFSFPIIHSI RTKPGNRQL INVLRQKSKE DDVKRFALAY MESTQSFDYT RDFVKILNGE ALRMIEDLEQ QGLHRNIEIR NILARMSLEQ

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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0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
25.0 mMC8H18N2O4SHEPES
50.0 mMNaClsodium chloride
1.0 mMC9H15O6PTCEP
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK I

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 12467 / 平均露光時間: 2.15 sec. / 平均電子線量: 43.0 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: 100.0 µm / 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 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: 3639075
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: AlphaFold2 model of the PfCPS prenyltransferase
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.81 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / 使用した粒子像数: 267283
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-8v0f:
Cryo-EM structure of the unliganded hexameric prenyltransferase in bifunctional copalyl diphosphate synthase from Penicillium fellutanum with an open conformation

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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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