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- EMDB-45663: Ammonia monooxygenase in native membranes -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45663
タイトルAmmonia monooxygenase in native membranes
マップデータ
試料
  • 細胞器官・細胞要素: ammonia monooxygenase in native membranes
    • タンパク質・ペプチド: Ammonia monooxygenase subunit C
    • タンパク質・ペプチド: Ammonia monooxygenase beta subunit
    • タンパク質・ペプチド: Ammonia monooxygenase alpha subunit
    • タンパク質・ペプチド: ammonia monooxygenase supernumerary helix
  • 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


ammonia monooxygenase / ammonia monooxygenase activity / monooxygenase activity / metal ion binding / membrane / plasma membrane / cytoplasm
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
Ammonia monooxygenase alpha subunit / Ammonia monooxygenase beta subunit / Ammonia monooxygenase subunit C
類似検索 - 構成要素
生物種Nitrosomonas europaea ATCC 19718 (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: 2.77 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_45663.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_45663.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: 0.775
最小 - 最大-4.704293 - 6.387256
平均 (標準偏差)0.006158166 (±0.19344147)
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_45663_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_45663_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 : ammonia monooxygenase in native membranes

全体名称: ammonia monooxygenase in native membranes
要素
  • 細胞器官・細胞要素: ammonia monooxygenase in native membranes
    • タンパク質・ペプチド: Ammonia monooxygenase subunit C
    • タンパク質・ペプチド: Ammonia monooxygenase beta subunit
    • タンパク質・ペプチド: Ammonia monooxygenase alpha subunit
    • タンパク質・ペプチド: ammonia monooxygenase supernumerary helix
  • リガンド: COPPER (II) ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: ammonia monooxygenase in native membranes

超分子名称: ammonia monooxygenase in native membranes / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Nitrosomonas europaea ATCC 19718 (バクテリア)

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分子 #1: Ammonia monooxygenase subunit C

分子名称: Ammonia monooxygenase subunit C / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Nitrosomonas europaea ATCC 19718 (バクテリア)
分子量理論値: 29.956896 KDa
配列文字列: YDMSLWYDSK FYKFGMITML LVAIFWVWYQ RYFAYSHGMD SMEPEFDRVW MGLWRVHMAI MPLFALVTWG WILKTRDTKE QLDNLDPKL EIKRYFYYMM WLGVYIFGVY WGGSFFTEQD ASWHQVIIRD TSFTPSHVVM FYGSFPMYIV CGVATYLYAM T RLPLFSRG ...文字列:
YDMSLWYDSK FYKFGMITML LVAIFWVWYQ RYFAYSHGMD SMEPEFDRVW MGLWRVHMAI MPLFALVTWG WILKTRDTKE QLDNLDPKL EIKRYFYYMM WLGVYIFGVY WGGSFFTEQD ASWHQVIIRD TSFTPSHVVM FYGSFPMYIV CGVATYLYAM T RLPLFSRG ISFPLVMAIA GPLMILPNVG LNEWGHAFWF MEELFSAPLH WGFVVLGWAG LFQGGVAAQI ITRYSNLTDV VW NNQSKEI LNNRIVA

UniProtKB: Ammonia monooxygenase subunit C

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分子 #2: Ammonia monooxygenase beta subunit

分子名称: Ammonia 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: ammonia monooxygenase
由来(天然)生物種: Nitrosomonas europaea ATCC 19718 (バクテリア)
分子量理論値: 43.037168 KDa
配列文字列: HGERSQEPFL RMRTVQWYDI KWGPEVTKVN ENAKITGKFH LAEDWPRAAA QPDFSFFNVG SPSPVFVRLS TKINGHPWFI SGPLQIGRD YEFEVNLRAR IPGRHHMHAM LNVKDAGPIA GPGAWMNITG SWDDFTNPLK LLTGETIDSE TFNLSNGIFW H VVWMSIGI ...文字列:
HGERSQEPFL RMRTVQWYDI KWGPEVTKVN ENAKITGKFH LAEDWPRAAA QPDFSFFNVG SPSPVFVRLS TKINGHPWFI SGPLQIGRD YEFEVNLRAR IPGRHHMHAM LNVKDAGPIA GPGAWMNITG SWDDFTNPLK LLTGETIDSE TFNLSNGIFW H VVWMSIGI FWIGVFTARP MFLPRSRVLL AYGDDLLMDP MDKKITWVLA ILTLALVWGG YRYTENKHPY TVPIQAGQSK VA ALPVAPN PVSIVITDAN YDVPGRALRV TMEVTNNGDI PVTFGEFTTA GIRFINSTGR KYLDPQYPRE LIAVGLNFDD ESA IQPGQT KELKMEAKDA LWEIQRLMAL LGDPESRFGG LLMSWDAEGN RHINSIAGPV IPVFTKL

UniProtKB: Ammonia monooxygenase beta subunit

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分子 #3: Ammonia monooxygenase alpha subunit

分子名称: Ammonia monooxygenase alpha subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ammonia monooxygenase
由来(天然)生物種: Nitrosomonas europaea ATCC 19718 (バクテリア)
分子量理論値: 31.800271 KDa
配列文字列: IFRTEEILKA AKMPPEAVHM SRLIDAVYFP ILIILLVGTY HMHFMLLAGD WDFWMDWKDR QWWPVVTPIV GITYCSAIMY YLWVNYRQP FGATLCVVCL LIGEWLTRYW GFYWWSHYPI NFVTPGIMLP GALMLDFTLY LTRNWLVTAL VGGGFFGLLF Y PGNWPIFG ...文字列:
IFRTEEILKA AKMPPEAVHM SRLIDAVYFP ILIILLVGTY HMHFMLLAGD WDFWMDWKDR QWWPVVTPIV GITYCSAIMY YLWVNYRQP FGATLCVVCL LIGEWLTRYW GFYWWSHYPI NFVTPGIMLP GALMLDFTLY LTRNWLVTAL VGGGFFGLLF Y PGNWPIFG PTHLPIVVEG TLLSMADYMG HLYVRTGTPE YVRHIEQGSL RTFGGHTTVI AAFFSAFVSM LMFTVWWYLG KV YCTAFFY VKGKRGRIVH RNDVTAFGEE GFPEGIK

UniProtKB: Ammonia monooxygenase alpha subunit

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分子 #4: ammonia monooxygenase supernumerary helix

分子名称: ammonia monooxygenase supernumerary helix / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Nitrosomonas europaea ATCC 19718 (バクテリア)
分子量理論値: 4.10773 KDa
配列文字列:
DAATTQREIE KNSGAWKVIL VSTAAFIVIG AIIWFGGIG

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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: 6 / 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: 822 / 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4 mg/mL
緩衝液pH: 7.2
糖包埋材質: vitreous ice
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400
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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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:

7s4m

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.77 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 79436
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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