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- EMDB-44511: Structure of human GlcNAc-1-phosphotransferase complexed with the... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44511
タイトルStructure of human GlcNAc-1-phosphotransferase complexed with the donor substrate UDP-GlcNAc
マップデータ
試料
  • 複合体: GlcNAc-1-phosphotransferase
    • タンパク質・ペプチド: N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase subunits alpha/beta
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: URIDINE-DIPHOSPHATE-N-ACETYLGLUCOSAMINE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードGlcNAc-1-phosphotransferase / lysosomal hydrolases / mannose 6-phosphate trafficking pathway / TRANSFERASE
機能・相同性
機能・相同性情報


UDP-N-acetylglucosamine-lysosomal-enzyme N-acetylglucosaminephosphotransferase / N-glycan processing to lysosome / UDP-N-acetylglucosamine-lysosomal-enzyme N-acetylglucosaminephosphotransferase activity / secretion of lysosomal enzymes / carbohydrate phosphorylation / lysosome organization / Golgi membrane / calcium ion binding / Golgi apparatus
類似検索 - 分子機能
N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase subunit alpha/beta, regulatory domain / Putative GlcNAc-1 phosphotransferase regulatory domain / Stealth protein CR2, conserved region 2 / Stealth protein CR4, conserved region 4 / Stealth protein CR3, conserved region 3 / Stealth protein CR1, conserved region 1 / : / Stealth protein CR2, conserved region 2 / Stealth protein CR1, conserved region 1 / Stealth protein CR3, conserved region 3 ...N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase subunit alpha/beta, regulatory domain / Putative GlcNAc-1 phosphotransferase regulatory domain / Stealth protein CR2, conserved region 2 / Stealth protein CR4, conserved region 4 / Stealth protein CR3, conserved region 3 / Stealth protein CR1, conserved region 1 / : / Stealth protein CR2, conserved region 2 / Stealth protein CR1, conserved region 1 / Stealth protein CR3, conserved region 3 / Stealth protein CR4, conserved region 4 / DMAP1-binding Domain / DMAP1-binding Domain / DMAP1-binding domain / DMAP1-binding domain profile. / Notch-like domain superfamily / LNR domain / LNR (Lin-12/Notch) repeat profile. / Notch domain / Domain found in Notch and Lin-12 / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. / EF-hand calcium-binding domain profile. / EF-hand domain
類似検索 - ドメイン・相同性
N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase subunits alpha/beta
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: 2.9 Å
データ登録者Li H
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS127292 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2024
タイトル: Structure of a truncated human GlcNAc-1-phosphotransferase variant reveals the basis for its hyperactivity.
著者: Hua Li / Balraj Doray / Benjamin C Jennings / Wang-Sik Lee / Lin Liu / Stuart Kornfeld / Huilin Li /
要旨: Mutations that cause loss of function of GlcNAc-1-phosphotransferase (PTase) lead to the lysosomal storage disorder mucolipidosis II. PTase is the key enzyme of the mannose 6-phosphate (M6P) ...Mutations that cause loss of function of GlcNAc-1-phosphotransferase (PTase) lead to the lysosomal storage disorder mucolipidosis II. PTase is the key enzyme of the mannose 6-phosphate (M6P) targeting system that is responsible for tagging lysosomal hydrolases with the M6P moiety for their delivery to the lysosome. We had previously generated a truncated hyperactive form of PTase termed S1S3 which was shown to notably increase the phosphorylation level of secreted lysosomal enzymes and enhance their uptake by cells. Here, we report the 3.4 Å cryo-EM structure of soluble S1S3 lacking both transmembrane domains and cytosolic tails. The structure reveals a high degree of conservation of the catalytic core to full-length PTase. In this dimeric structure, the EF-hand of one protomer is observed interacting with the conserved region four of the other. In addition, we present a high-quality EM 3D map of the UDP-GlcNAc bound form of the full-length soluble protein showing the key molecular interactions between the nucleotide sugar donor and side chain amino acids of the protein. Finally, although the domain organization of S1S3 is very similar to that of the Drosophila melanogaster (fruit fly) PTase homolog, we establish that the latter does not act on lysosomal hydrolases.
履歴
登録2024年4月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月26日-
マップ公開2025年2月26日-
更新2025年2月26日-
現状2025年2月26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_44511.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_44511.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 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: 0.828 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: 0.007
最小 - 最大-0.065193824 - 0.09365847
平均 (標準偏差)0.000060299302 (±0.0014411783)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 264.96 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_44511_msk_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_44511_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_44511_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 : GlcNAc-1-phosphotransferase

全体名称: GlcNAc-1-phosphotransferase
要素
  • 複合体: GlcNAc-1-phosphotransferase
    • タンパク質・ペプチド: N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase subunits alpha/beta
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: URIDINE-DIPHOSPHATE-N-ACETYLGLUCOSAMINE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: GlcNAc-1-phosphotransferase

超分子名称: GlcNAc-1-phosphotransferase / 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: 268 KDa

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分子 #1: N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase subunits alpha/beta

分子名称: N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase subunits alpha/beta
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
EC番号: UDP-N-acetylglucosamine-lysosomal-enzyme N-acetylglucosaminephosphotransferase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 134.7875 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: DEDQVDPRLI DGKWSRDQYH VLFDSYRDNI AGKSFQNRLC LPMPIDVVYT WVNGTDLELL KELQQVREQM EEEQKAMREI LGKNTTEPT KKSEKQLECL LTHCIKVPML VLDPALPANI TLKDLPSLYP SFHSASDIFN VAKPKNPSTN VSVVVFDSTK D VEDAHSGL ...文字列:
DEDQVDPRLI DGKWSRDQYH VLFDSYRDNI AGKSFQNRLC LPMPIDVVYT WVNGTDLELL KELQQVREQM EEEQKAMREI LGKNTTEPT KKSEKQLECL LTHCIKVPML VLDPALPANI TLKDLPSLYP SFHSASDIFN VAKPKNPSTN VSVVVFDSTK D VEDAHSGL LKGNSRQTVW RGYLTTDKEV PGLVLMQDLA FLSGFPPTFK ETNQLKTKLP ENLSSKVKLL QLYSEASVAL LK LNNPKDF QELNKQTKKN MTIDGKELTI SPAYLLWDLS AISQSKQDED ISASRFEDNE ELRYSLRSIE RHAPWVRNIF IVT NGQIPS WLNLDNPRVT IVTHQDVFRN LSHLPTFSSP AIESHIHRIE GLSQKFIYLN DDVMFGKDVW PDDFYSHSKG QKVY LTWPV PNCAEGCPGS WIKDGYCDKA CNNSACDWDG GDCSGNSGGS RYIAGGGGTG SIGVGQPWQF GGGINSVSYC NQGCA NSWL ADKFCDQACN VLSCGFDAGD CGQDHFHELY KVILLPNQTH YIIPKGECLP YFSFAEVAKR GVEGAYSDNP IIRHAS IAN KWKTIHLIMH SGMNATTIHF NLTFQNTNDE EFKMQITVEV DTREGPKLNS TAQKGYENLV SPITLLPEAE ILFEDIP KE KRFPKFKRHD VNSTRRAQEE VKIPLVNISL LPKDAQLSLN TLDLQLEHGD ITLKGYNLSK SALLRSFLMN SQHAKIKN Q AIITDETNDS LVAPQEKQVH KSILPNSLGV SERLQRLTFP AVSVKVNGHD QGQNPPLDLE TTARFRVETH TQKTIGGNV TKEKPPSLIV PLESQMTKEK KITGKEKENS RMEENAENHI GVTEVLLGRK LQHYTDSYLG FLPWEKKKYF QDLLDEEESL KTQLAYFTD SKNRARYKRD TFADSLRYVN KILNSKFGFT SRKVPAHMPH MIDRIVMQEL QDMFPEEFDK TSFHKVRHSE D MQFAFSYF YYLMSAVQPL NISQVFDEVD TDQSGVLSDR EIRTLATRIH ELPLSLQDLT GLEHMLINCS KMLPADITQL NN IPPTQES YYDPNLPPVT KSLVTNCKPV TDKIHKAYKD KNKYRFEIMG EEEIAFKMIR TNVSHVVGQL DDIRKNPRKF VCL NDNIDH NHKDAQTVKA VLRDFYESMF PIPSQFELPR EYRNRFLHMH ELQEWRAYRD KLK

UniProtKB: N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase subunits alpha/beta

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分子 #3: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: URIDINE-DIPHOSPHATE-N-ACETYLGLUCOSAMINE

分子名称: URIDINE-DIPHOSPHATE-N-ACETYLGLUCOSAMINE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: UD1
分子量理論値: 607.354 Da
Chemical component information

ChemComp-UD1:
URIDINE-DIPHOSPHATE-N-ACETYLGLUCOSAMINE / UDP-GlcNAc

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分子 #6: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 6 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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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0.15 mg/mL
緩衝液pH: 7.8
構成要素:
濃度式名称
75.0 mMKClpotassium chloride
20.0 mMHEPES
10.0 mM2-mercaptoethanol
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 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
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 299 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 193.0 K / 最高: 193.0 K
アライメント法Coma free - Residual tilt: 0.05 mrad
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 24130 / 平均露光時間: 1.0 sec. / 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: 70.0 µm / 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
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: 2859876
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 876204
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
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:

7s05


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
得られたモデル

PDB-9bgf:
Structure of human GlcNAc-1-phosphotransferase complexed with the donor substrate UDP-GlcNAc

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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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