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万見
- EMDB-45659: Particulate methane monooxygenase in washed native membranes -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45659
タイトルParticulate methane monooxygenase in washed native membranes
マップデータ
試料
  • 細胞器官・細胞要素: particulate methane monooxygenase in washed native membranes
    • タンパク質・ペプチド: Particulate methane monooxygenase gamma subunit
    • タンパク質・ペプチド: Particulate methane monooxygenase beta subunit
    • タンパク質・ペプチド: Particulate methane monooxygenase alpha subunit
  • リガンド: (2R)-3-{[(R)-(2-aminoethoxy)(hydroxy)phosphoryl]oxy}-2-(hexadecanoyloxy)propyl (9Z)-heptadec-9-enoate
  • リガンド: COPPER (II) ION
  • リガンド: water
キーワードmembrane protein / metalloenzyme / monooxygenase / OXIDOREDUCTASE
機能・相同性
機能・相同性情報


methane monooxygenase (particulate) / methane monooxygenase (soluble) / methane monooxygenase [NAD(P)H] activity / monooxygenase activity / metal ion binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Ammonia monooxygenase/particulate methane monooxygenase, subunit A / Ammonia monooxygenase/particulate methane monooxygenase, subunit C / Ammonia/methane monooxygenase, subunit B, hairpin domain superfamily / Ammonia/methane monooxygenase, subunit B, C-terminal / Ammonia monooxygenase/particulate methane monooxygenase, subunit C domain superfamily / Ammonia/particulate methane monooxygenase, subunit A superfamily / Ammonia monooxygenase / Ammonia monooxygenase/methane monooxygenase, subunit C / Ammonia monooxygenase/particulate methane monooxygenase, subunit B / Ammonia/methane monooxygenase, subunitB, N-terminal / Monooxygenase subunit B protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Particulate methane monooxygenase alpha subunit / Ammonia monooxygenase/methane monooxygenase, subunit C family protein / Particulate methane monooxygenase beta subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Methylococcus capsulatus str. Bath (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: 2.42 Å
データ登録者Tucci FJ / Rosenzweig AC
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM118035 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)T32GM105538 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)F31ES034283 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: Structures of methane and ammonia monooxygenases in native membranes.
著者: Frank J Tucci / Amy C Rosenzweig /
要旨: Methane- and ammonia-oxidizing bacteria play key roles in the global carbon and nitrogen cycles, respectively. These bacteria use homologous copper membrane monooxygenases to accomplish the defining ...Methane- and ammonia-oxidizing bacteria play key roles in the global carbon and nitrogen cycles, respectively. These bacteria use homologous copper membrane monooxygenases to accomplish the defining chemical transformations of their metabolisms: the oxidations of methane to methanol by particulate methane monooxygenase (pMMO) and ammonia to hydroxylamine by ammonia monooxygenase (AMO), enzymes of prime interest for applications in mitigating climate change. However, investigations of these enzymes have been hindered by the need for disruptive detergent solubilization prior to structure determination, confounding studies of pMMO and precluding studies of AMO. Here, we overcome these challenges by using cryoEM to visualize pMMO and AMO directly in their native membrane arrays at 2.4 to 2.8 Å resolution. These structures reveal details of the copper centers, numerous bound lipids, and previously unobserved components, including identifiable and distinct supernumerary helices interacting with pMMO and AMO, suggesting a widespread role for these helices in copper membrane monooxygenases. Comparisons between these structures, their metallocofactors, and their unexpected protein-protein interactions highlight features that may govern activity or the formation of higher-order arrays in native membranes. The ability to obtain molecular insights within the native membrane will enable further understanding of these environmentally important enzymes.
履歴
登録2024年7月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年1月8日-
マップ公開2025年1月8日-
更新2025年1月15日-
現状2025年1月15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_45659.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_45659.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

大きさ
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.
= 265.6 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 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: 0.83 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: 0.06
最小 - 最大-0.46752632 - 0.8351151
平均 (標準偏差)0.0009871478 (±0.025591658)
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: 265.6 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_45659_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_45659_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 : particulate methane monooxygenase in washed native membranes

全体名称: particulate methane monooxygenase in washed native membranes
要素
  • 細胞器官・細胞要素: particulate methane monooxygenase in washed native membranes
    • タンパク質・ペプチド: Particulate methane monooxygenase gamma subunit
    • タンパク質・ペプチド: Particulate methane monooxygenase beta subunit
    • タンパク質・ペプチド: Particulate methane monooxygenase alpha subunit
  • リガンド: (2R)-3-{[(R)-(2-aminoethoxy)(hydroxy)phosphoryl]oxy}-2-(hexadecanoyloxy)propyl (9Z)-heptadec-9-enoate
  • リガンド: COPPER (II) ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: particulate methane monooxygenase in washed native membranes

超分子名称: particulate methane monooxygenase in washed native membranes
タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Methylococcus capsulatus str. Bath (バクテリア)

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分子 #1: Particulate methane monooxygenase gamma subunit

分子名称: Particulate methane monooxygenase gamma subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: methane monooxygenase (soluble)
由来(天然)生物種: Methylococcus capsulatus str. Bath (バクテリア)
分子量理論値: 27.954148 KDa
配列文字列: EAPLLDKKWL TFALAIYTVF YLWVRWYEGV YGWSAGLDSF APEFETYWMN FLYTEIVLEI VTASILWGYL WKTRDRNLAA LTPREELRR NFTHLVWLVA YAWAIYWGAS YFTEQDGTWH QTIVRDTDFT PSHIIEFYLS YPIYIITGFA AFIYAKTRLP F FAKGISLP ...文字列:
EAPLLDKKWL TFALAIYTVF YLWVRWYEGV YGWSAGLDSF APEFETYWMN FLYTEIVLEI VTASILWGYL WKTRDRNLAA LTPREELRR NFTHLVWLVA YAWAIYWGAS YFTEQDGTWH QTIVRDTDFT PSHIIEFYLS YPIYIITGFA AFIYAKTRLP F FAKGISLP YLVLVVGPFM ILPNVGLNEW GHTFWFMEEL FVAPLHYGFV IFGWLALAVM GTLTQTFYSF AQGGLGQSLC E

UniProtKB: Ammonia monooxygenase/methane monooxygenase, subunit C family protein

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分子 #2: Particulate methane monooxygenase beta subunit

分子名称: Particulate methane monooxygenase beta subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: methane monooxygenase (particulate)
由来(天然)生物種: Methylococcus capsulatus str. Bath (バクテリア)
分子量理論値: 27.855434 KDa
配列文字列: SAVRSHAEAV QVSRTIDWMA LFVVFFVIVG SYHIHAMLTM GDWDFWSDWK DRRLWVTVTP IVLVTFPAAV QSYLWERYRL PWGATVCVL GLLLGEWINR YFNFWGWTYF PINFVFPASL VPGAIILDTV LMLSGSYLFT AIVGAMGWGL IFYPGNWPII A PLHVPVEY ...文字列:
SAVRSHAEAV QVSRTIDWMA LFVVFFVIVG SYHIHAMLTM GDWDFWSDWK DRRLWVTVTP IVLVTFPAAV QSYLWERYRL PWGATVCVL GLLLGEWINR YFNFWGWTYF PINFVFPASL VPGAIILDTV LMLSGSYLFT AIVGAMGWGL IFYPGNWPII A PLHVPVEY NGMLMSIADI QGYNYVRTGT PEYIRMVEKG TLRTFGKDVA PVSAFFSAFM SILIYFMWHF IGRWFSNERF LQ S

UniProtKB: Particulate methane monooxygenase beta subunit

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分子 #3: Particulate methane monooxygenase alpha subunit

分子名称: Particulate methane monooxygenase alpha subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Methylococcus capsulatus str. Bath (バクテリア)
分子量理論値: 42.832887 KDa
配列文字列: HGEKSQAAFM RMRTIHWYDL SWSKEKVKIN ETVEIKGKFH VFEGWPETVD EPDVAFLNVG MPGPVFIRKE SYIGGQLVPR SVRLEIGKT YDFRVVLKAR RPGDWHVHTM MNVQGGGPII GPGKWITVEG SMSEFRNPVT TLTGQTVDLE NYNEGNTYFW H AFWFAIGV ...文字列:
HGEKSQAAFM RMRTIHWYDL SWSKEKVKIN ETVEIKGKFH VFEGWPETVD EPDVAFLNVG MPGPVFIRKE SYIGGQLVPR SVRLEIGKT YDFRVVLKAR RPGDWHVHTM MNVQGGGPII GPGKWITVEG SMSEFRNPVT TLTGQTVDLE NYNEGNTYFW H AFWFAIGV AWIGYWSRRP IFIPRLLMVD AGRADELVSA TDRKVAMGFL AATILIVVMA MSSANSKYPI TIPLQAGTMR GM KPLELPA PTVSVKVEDA TYRVPGRAMR MKLTITNHGN SPIRLGEFYT ASVRFLDSDV YKDTTGYPED LLAEDGLSVS DNS PLAPGE TRTVDVTASD AAWEVYRLSD IIYDPDSRFA GLLFFFDATG NRQVVQIDAP LIPSFM

UniProtKB: Particulate methane monooxygenase alpha subunit

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分子 #4: (2R)-3-{[(R)-(2-aminoethoxy)(hydroxy)phosphoryl]oxy}-2-(hexadecan...

分子名称: (2R)-3-{[(R)-(2-aminoethoxy)(hydroxy)phosphoryl]oxy}-2-(hexadecanoyloxy)propyl (9Z)-heptadec-9-enoate
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 57 / 式: A1A0P
分子量理論値: 703.97 Da

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分子 #5: COPPER (II) ION

分子名称: COPPER (II) ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 9 / 式: CU
分子量理論値: 63.546 Da
Chemical component information

ChemComp-CU:
COPPER (II) ION

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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 573 / 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

緩衝液pH: 7.3
糖包埋材質: vitreous ice
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 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: OTHER / 撮影モード: OTHER / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm
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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7s4h

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.42 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 129495
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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