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- EMDB-46711: Class Ia ribonucleotide reductase with mechanism-based inhibitor N3CDP -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-46711
タイトルClass Ia ribonucleotide reductase with mechanism-based inhibitor N3CDP
マップデータFinal map following density modification
試料
  • 複合体: Active state of class Ia ribonucleotide reductase trapped with mechanism-based inhibitor N3CDP
    • タンパク質・ペプチド: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit beta
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: UNKNOWN LIGAND
  • リガンド: 4-amino-1-{(3xi)-3-C-amino-2-deoxy-5-O-[(S)-hydroxy(phosphonooxy)phosphoryl]-beta-D-threo-pentofuranosyl}pyrimidin-2(1H)-one
  • リガンド: MU-OXO-DIIRON
  • リガンド: water
キーワードribonucleotide reductase / class Ia / mechanistic inhibition / OXIDOREDUCTASE
機能・相同性
機能・相同性情報


ribonucleoside diphosphate metabolic process / 2'-deoxyribonucleotide biosynthetic process / nucleobase-containing small molecule interconversion / ribonucleoside-diphosphate reductase complex / ribonucleoside-diphosphate reductase / ribonucleoside-diphosphate reductase activity, thioredoxin disulfide as acceptor / deoxyribonucleotide biosynthetic process / protein folding chaperone / iron ion binding / ATP binding ...ribonucleoside diphosphate metabolic process / 2'-deoxyribonucleotide biosynthetic process / nucleobase-containing small molecule interconversion / ribonucleoside-diphosphate reductase complex / ribonucleoside-diphosphate reductase / ribonucleoside-diphosphate reductase activity, thioredoxin disulfide as acceptor / deoxyribonucleotide biosynthetic process / protein folding chaperone / iron ion binding / ATP binding / identical protein binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
ATP-cone domain / ATP cone domain / ATP-cone domain profile. / Ribonucleotide reductase, class I , alpha subunit / Ribonucleotide reductase large subunit signature. / Ribonucleoside-diphosphate reductase large subunit / Ribonucleotide reductase R1 subunit, N-terminal / Ribonucleotide reductase large subunit, N-terminal / Ribonucleotide reductase, all-alpha domain / Ribonucleotide reductase large subunit, C-terminal ...ATP-cone domain / ATP cone domain / ATP-cone domain profile. / Ribonucleotide reductase, class I , alpha subunit / Ribonucleotide reductase large subunit signature. / Ribonucleoside-diphosphate reductase large subunit / Ribonucleotide reductase R1 subunit, N-terminal / Ribonucleotide reductase large subunit, N-terminal / Ribonucleotide reductase, all-alpha domain / Ribonucleotide reductase large subunit, C-terminal / Ribonucleotide reductase, barrel domain / Ribonucleotide reductase small subunit, acitve site / Ribonucleotide reductase small subunit signature. / Ribonucleotide reductase small subunit / Ribonucleotide reductase small subunit family / Ribonucleotide reductase, small chain / Ribonucleotide reductase-like / Ferritin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit alpha / Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit beta
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.6 Å
データ登録者Westmoreland DE / Drennan CL
資金援助 米国, 4件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R35GM126982-01 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM047274 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM29595 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1F32GM145072-01 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2024
タイトル: 2.6-Å resolution cryo-EM structure of a class Ia ribonucleotide reductase trapped with mechanism-based inhibitor NCDP.
著者: Dana E Westmoreland / Patricia R Feliciano / Gyunghoon Kang / Chang Cui / Albert Kim / JoAnne Stubbe / Daniel G Nocera / Catherine L Drennan /
要旨: Ribonucleotide reductases (RNRs) reduce ribonucleotides to deoxyribonucleotides using radical-based chemistry. For class Ia RNRs, the radical species is stored in a separate subunit (β2) from the ...Ribonucleotide reductases (RNRs) reduce ribonucleotides to deoxyribonucleotides using radical-based chemistry. For class Ia RNRs, the radical species is stored in a separate subunit (β2) from the subunit housing the active site (α2), requiring the formation of a short-lived α2β2 complex and long-range radical transfer (RT). RT occurs via proton-coupled electron transfer (PCET) over a long distance (~32-Å) and involves the formation and decay of multiple amino acid radical species. Here, we use cryogenic electron microscopy and a mechanism-based inhibitor 2'-azido-2'-deoxycytidine-5'-diphosphate (NCDP) to trap a wild-type α2β2 complex of class Ia RNR. We find that one α subunit has turned over and that the other is trapped, bound to β in a midturnover state. Instead of NCDP in the active site, forward RT has resulted in N loss, migration of the third nitrogen from the ribose C2' to C3' positions, and attachment of this nitrogen to the sulfur of cysteine-225. In this study, an inhibitor has been visualized as an adduct to an RNR. Additionally, this structure reveals the positions of PCET residues following forward RT, complementing the previous structure that depicted a preturnover PCET pathway and suggesting how PCET is gated at the α-β interface. This NCDP-trapped structure is also of sufficient resolution (2.6 Å) to visualize water molecules, allowing us to evaluate the proposal that water molecules are proton acceptors and donors as part of the PCET process.
履歴
登録2024年8月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年11月6日-
マップ公開2024年11月6日-
更新2024年11月27日-
現状2024年11月27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_46711.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_46711.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 729 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Final map following density modification
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.)
0.42 Å/pix.
x 576 pix.
= 239.04 Å		0.42 Å/pix.
x 576 pix.
= 239.04 Å		0.42 Å/pix.
x 576 pix.
= 239.04 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: 0.415 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: 0.235
最小 - 最大-2.5624342 - 5.2813964
平均 (標準偏差)0.0000418912 (±0.1406615)
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: 239.04 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_46711_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: Half map 1

ファイルemd_46711_half_map_1.map
注釈Half map 1
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 2

ファイルemd_46711_half_map_2.map
注釈Half map 2
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 : Active state of class Ia ribonucleotide reductase trapped with me...

全体名称: Active state of class Ia ribonucleotide reductase trapped with mechanism-based inhibitor N3CDP
要素
  • 複合体: Active state of class Ia ribonucleotide reductase trapped with mechanism-based inhibitor N3CDP
    • タンパク質・ペプチド: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit beta
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: UNKNOWN LIGAND
  • リガンド: 4-amino-1-{(3xi)-3-C-amino-2-deoxy-5-O-[(S)-hydroxy(phosphonooxy)phosphoryl]-beta-D-threo-pentofuranosyl}pyrimidin-2(1H)-one
  • リガンド: MU-OXO-DIIRON
  • リガンド: water

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超分子 #1: Active state of class Ia ribonucleotide reductase trapped with me...

超分子名称: Active state of class Ia ribonucleotide reductase trapped with mechanism-based inhibitor N3CDP
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 260.69 KDa

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分子 #1: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit alpha

分子名称: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit alpha
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ribonucleoside-diphosphate reductase
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 85.877086 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MNQNLLVTKR DGSTERINLD KIHRVLDWAA EGLHNVSISQ VELRSHIQFY DGIKTSDIHE TIIKAAADLI SRDAPDYQYL AARLAIFHL RKKAYGQFEP PALYDHVVKM VEMGKYDNHL LEDYTEEEFK QMDTFIDHDR DMTFSYAAVK QLEGKYLVQN R VTGEIYES ...文字列:
MNQNLLVTKR DGSTERINLD KIHRVLDWAA EGLHNVSISQ VELRSHIQFY DGIKTSDIHE TIIKAAADLI SRDAPDYQYL AARLAIFHL RKKAYGQFEP PALYDHVVKM VEMGKYDNHL LEDYTEEEFK QMDTFIDHDR DMTFSYAAVK QLEGKYLVQN R VTGEIYES AQFLYILVAA CLFSNYPRET RLQYVKRFYD AVSTFKISLP TPIMSGVRTP TRQFSSCVLI ECGDSLDSIN AT SSAIVKY VSQRAGIGIN AGRIRALGSP IRGGEAFHTG CIPFYKHFQT AVKSCSQGGV RGGAATLFYP MWHLEVESLL VLK NNRGVE GNRVRHMDYG VQINKLMYTR LLKGEDITLF SPSDVPGLYD AFFADQEEFE RLYTKYEKDD SIRKQRVKAV ELFS LMMQE RASTGRIYIQ NVDHCNTHSP FDPAIAPVRQ SNLCLEIALP TKPLNDVNDE NGEIALCTLS AFNLGAINNL DELEE LAIL AVRALDALLD YQDYPIPAAK RGAMGRRTLG IGVINFAYYL AKHGKRYSDG SANNLTHKTF EAIQYYLLKA SNELAK EQG ACPWFNETTY AKGILPIDTY KKDLDTIANE PLHYDWEALR ESIKTHGLRN STLSALMPSE TSSQISNATN GIEPPRG YV SIKASKDGIL RQVVPDYEHL HDAYELLWEM PGNDGYLQLV GIMQKFIDQS ISANTNYDPS RFPSGKVPMQ QLLKDLLT A YKFGVKTLYY QNTRDGAEDA QDDLVPSIQD DGCESGACKI

UniProtKB: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit alpha

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分子 #2: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit beta

分子名称: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit beta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ribonucleoside-diphosphate reductase
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 43.558055 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MAYTTFSQTK NDQLKEPMFF GQPVNVARYD QQKYDIFEKL IEKQLSFFWR PEEVDVSRDR IDYQALPEHE KHIFISNLKY QTLLDSIQG RSPNVALLPL ISIPELETWV ETWAFSETIH SRSYTHIIRN IVNDPSVVFD DIVTNEQIQK RAEGISSYYD E LIEMTSYW ...文字列:
MAYTTFSQTK NDQLKEPMFF GQPVNVARYD QQKYDIFEKL IEKQLSFFWR PEEVDVSRDR IDYQALPEHE KHIFISNLKY QTLLDSIQG RSPNVALLPL ISIPELETWV ETWAFSETIH SRSYTHIIRN IVNDPSVVFD DIVTNEQIQK RAEGISSYYD E LIEMTSYW HLLGEGTHTV NGKTVTVSLR ELKKKLYLCL MSVNALEAIR FYVSFACSFA FAERELMEGN AKIIRLIARD EA LHLTGTQ HMLNLLRSGA DDPEMAEIAE ECKQECYDLF VQAAQQEKDW ADYLFRDGSM IGLNKDILCQ YVEYITNIRM QAV GLDLPF QTRSNPIPWI NTWLVSDNVQ VAPQEVEVSS YLVGQIDSEV DTDDLSNFQL

UniProtKB: Ribonucleoside-diphosphate reductase 1 subunit beta

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分子 #3: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: DTP
分子量理論値: 491.182 Da
Chemical component information

ChemComp-DTP:
2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE

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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

+
分子 #5: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #6: UNKNOWN LIGAND

分子名称: UNKNOWN LIGAND / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: UNL
分子量理論値: 214.11 Da
Chemical component information


化合物 画像なし

ChemComp-UNL:
Unknown ligand

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分子 #7: 4-amino-1-{(3xi)-3-C-amino-2-deoxy-5-O-[(S)-hydroxy(phosphonooxy)...

分子名称: 4-amino-1-{(3xi)-3-C-amino-2-deoxy-5-O-[(S)-hydroxy(phosphonooxy)phosphoryl]-beta-D-threo-pentofuranosyl}pyrimidin-2(1H)-one
タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: A1A3L
分子量理論値: 402.192 Da

+
分子 #8: MU-OXO-DIIRON

分子名称: MU-OXO-DIIRON / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 2 / 式: FEO
分子量理論値: 127.689 Da
Chemical component information

ChemComp-FEO:
MU-OXO-DIIRON

+
分子 #9: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 624 / 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particle

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試料調製

緩衝液pH: 7.6
凍結凍結剤: ETHANE

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 50.946 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: BRIGHT FIELD
最大 デフォーカス（公称値）: 2.3000000000000003 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 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: INSILICO MODEL
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: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 440549
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / 詳細: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / 詳細: RELION
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)

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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