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万見
- EMDB-43269: Cryo-EM structure of heparosan synthase 2 from Pasteurella multoc... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43269
タイトルCryo-EM structure of heparosan synthase 2 from Pasteurella multocida with polysaccharide in the GlcNAc-T active site
マップデータPhenix auto-sharpened map, scaled 0.9578358 from original
試料
  • 細胞器官・細胞要素: pmHS2 with 7-mer polysaccharide
    • タンパク質・ペプチド: Heparosan synthase B
  • リガンド: MANGANESE (II) ION
  • リガンド: URIDINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: water
キーワードpolysaccharide synthase / complex / TRANSFERASE
機能・相同性Glycosyltransferase 2-like / Glycosyl transferase family 2 / hexosyltransferase activity / biosynthetic process / Nucleotide-diphospho-sugar transferases / nucleotide binding / metal ion binding / Heparosan synthase B
機能・相同性情報
生物種Pasteurella multocida (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: 3.3 Å
データ登録者Krahn JM / Pedersen LC / Liu J / Stancanelli E / Borgnia M / Vivarette E
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZIC ES102645 米国
引用ジャーナル: ACS Catal / 年: 2024
タイトル: Structural and Functional Analysis of Heparosan Synthase 2 from (PmHS2) to Improve the Synthesis of Heparin.
著者: Eduardo Stancanelli / Juno A Krahn / Elizabeth Viverette / Robert Dutcher / Vijayakanth Pagadala / Mario J Borgnia / Jian Liu / Lars C Pedersen /
要旨: Heparin is a widely used drug to treat thrombotic disorders in hospitals. Heparosan synthase 2 from (PmHS2) is a key enzyme used for the chemoenzymatic synthesis of heparin oligosaccharides. It has ...Heparin is a widely used drug to treat thrombotic disorders in hospitals. Heparosan synthase 2 from (PmHS2) is a key enzyme used for the chemoenzymatic synthesis of heparin oligosaccharides. It has both activities: glucosaminyl transferase activity and glucuronyl transferase activity; however, the mechanism to carry out the glyco-oligomerization is unknown. Here, we report crystal structures of PmHS2 constructs with bound uridine diphosphate (UDP) and a cryo-EM structure of PmHS2 in complex with UDP and a heptasaccharide (NS 7-mer) substrate. Using a LC-MC analytical method, we discovered the enzyme displays both a two-step concerted oligomerization mode and a distributive oligomerization mode depending on the non-reducing end of the starting oligosaccharide primer. Removal of 7 amino acid residues from the C-terminus results in an enzymatically active monomer instead of dimer and loses the concerted oligomerization mode of activity. In addition, the monomer construct can transfer N-acetyl glucosamine at a substrate concentration that is ∼7-fold higher than wildtype enzyme. It was also determined that an F529A mutant can transfer an N-sulfo glucosamine (GlcNS) saccharide from a previously inactive UDP-GlcNS donor. Performing the glyco-transfer reaction at a high substrate concentration and the capability of using unnatural donors are desirable to simplify the chemoenzymatic synthesis to prepare heparin-based therapeutics.
履歴
登録2024年1月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年7月24日-
マップ公開2024年7月24日-
更新2025年3月12日-
現状2025年3月12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_43269.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_43269.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Phenix auto-sharpened map, scaled 0.9578358 from original
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.)
1.28 Å/pix.
x 256 pix.
= 328.576 Å		1.28 Å/pix.
x 256 pix.
= 328.576 Å		1.28 Å/pix.
x 256 pix.
= 328.576 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: 1.2835 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: 4.9
最小 - 最大-29.514887000000002 - 39.405926000000001
平均 (標準偏差)0.000000000009368 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 328.576 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 A, scaled 0.9578358 from original

ファイルemd_43269_half_map_1.map
注釈Half map A, scaled 0.9578358 from original
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 A, scaled 0.9578358 from original

ファイルemd_43269_half_map_2.map
注釈Half map A, scaled 0.9578358 from original
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 : pmHS2 with 7-mer polysaccharide

全体名称: pmHS2 with 7-mer polysaccharide
要素
  • 細胞器官・細胞要素: pmHS2 with 7-mer polysaccharide
    • タンパク質・ペプチド: Heparosan synthase B
  • リガンド: MANGANESE (II) ION
  • リガンド: URIDINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: water

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超分子 #1: pmHS2 with 7-mer polysaccharide

超分子名称: pmHS2 with 7-mer polysaccharide / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Pasteurella multocida (バクテリア)

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分子 #1: Heparosan synthase B

分子名称: Heparosan synthase B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Pasteurella multocida (バクテリア)
分子量理論値: 64.548277 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: GSAAADKQTT SITDLYNEVA KSDLGLVKET NSANPLVSII MTSHNTAQFI EASINSLLLQ TYKNIEIIIV DDDSSDNTFE IASRIANTT SKVRVFRLNS NLGTYFAKNT GILKSKGDII FFQDSDDVCH HERIERCVNI LLANKETIAV RCAYSRLAPE T QHIIKVNN ...文字列:
GSAAADKQTT SITDLYNEVA KSDLGLVKET NSANPLVSII MTSHNTAQFI EASINSLLLQ TYKNIEIIIV DDDSSDNTFE IASRIANTT SKVRVFRLNS NLGTYFAKNT GILKSKGDII FFQDSDDVCH HERIERCVNI LLANKETIAV RCAYSRLAPE T QHIIKVNN MDYRLGFITL GMHRKVFQEI GFFNCTTKGS DDEFFHRIAK YYGKEKIKNL LLPLYYNTMR ENSLFTDMVE WI DNHNIIQ KMSDTRQHYA TLFQAMHNET ASHDFKNLFQ FPRIYDALPV PQEMSKLSNP KIPVYINICS IPSRIAQLRR IIG ILKNQC DHFHIYLDGY VEIPDFIKNL GNKATVVHCK DKDNSIRDNG KFILLEELIE KNQDGYYITC DDDIIYPSDY INTM IKKLN EYDDKAVIGL HGILFPSRMT KYFSADRLVY SFYKPLEKDK AVNVLGTGTV SFRVSLFNQF SLSDFTHSGM ADIYF SLLC KKNNILQICI SRPANWLTED NRDSETLYHQ YRDNDEQQTQ LIMENGPWGY SSIYPLVKNH PKFTDLIPCL PFYFL

UniProtKB: Heparosan synthase B

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分子 #3: MANGANESE (II) ION

分子名称: MANGANESE (II) ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: MN
分子量理論値: 54.938 Da

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分子 #4: URIDINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: URIDINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 8 / 式: UDP
分子量理論値: 404.161 Da
Chemical component information

ChemComp-UDP:
URIDINE-5'-DIPHOSPHATE / UDP / UDP*YM

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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2D array

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試料調製

濃度0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 25 mM Tris pH 7.5, 87.5 mM NaCl, 1 mM MnCl2, 1 mM UDP and 1 mM NS-7mer (GlcA-GlcNS-GlcA-GlcNS-GlcA-GlcNS-GlcA-pNP)
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY
凍結凍結剤: NITROGEN

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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) / 実像数: 4544 / 平均電子線量: 50.0 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: SPOT SCAN / 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）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 130000
実験機器
モデル: Titan Krios / 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 再構成使用したクラス数: 169 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.3.1) / 使用した粒子像数: 104255
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 3次元分類クラス数: 200 / 平均メンバー数/クラス: 542 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.3.1)
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://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)

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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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