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- EMDB-47362: CryoEM structure of holoenzyme of inducible Lysine decarboxylase ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-47362
タイトルCryoEM structure of holoenzyme of inducible Lysine decarboxylase from Hafnia alvei holoenzyme at 2.19 Angstrom resolution
マップデータsharpened main map
試料
  • 複合体: Lysine decarboxylase
    • タンパク質・ペプチド: Lysine decarboxylase, inducible
  • リガンド: water
キーワードL-lysine carboxylyase / pH homeostasis / cadaverine / pyridoxal-phosphate protein / LYASE
機能・相同性
機能・相同性情報


arginine decarboxylase activity / L-arginine catabolic process / pyridoxal phosphate binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
Orn/Lys/Arg decarboxylase, N-terminal / Ornithine/lysine/arginine decarboxylase / Orn/Lys/Arg decarboxylase, N-terminal domain / Orn/Lys/Arg decarboxylases family 1 pyridoxal-P attachment site. / Orn/Lys/Arg decarboxylase, major domain / Orn/Lys/Arg decarboxylase, C-terminal / Orn/Lys/Arg decarboxylase, C-terminal domain superfamily / Orn/Lys/Arg decarboxylase, major domain / Orn/Lys/Arg decarboxylase, C-terminal domain / Pyridoxal phosphate-dependent transferase, small domain ...Orn/Lys/Arg decarboxylase, N-terminal / Ornithine/lysine/arginine decarboxylase / Orn/Lys/Arg decarboxylase, N-terminal domain / Orn/Lys/Arg decarboxylases family 1 pyridoxal-P attachment site. / Orn/Lys/Arg decarboxylase, major domain / Orn/Lys/Arg decarboxylase, C-terminal / Orn/Lys/Arg decarboxylase, C-terminal domain superfamily / Orn/Lys/Arg decarboxylase, major domain / Orn/Lys/Arg decarboxylase, C-terminal domain / Pyridoxal phosphate-dependent transferase, small domain / Pyridoxal phosphate-dependent transferase, major domain / Pyridoxal phosphate-dependent transferase
類似検索 - ドメイン・相同性
Lysine decarboxylase, inducible
類似検索 - 構成要素
生物種Hafnia alvei ATCC 51873 (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: 2.2 Å
データ登録者Duhoo Y / Desfosses A / Gutsche I / Doukov TI / Berkowitz DB
資金援助 フランス, 米国, 4件
OrganizationGrant number国
French National Research AgencyANR-10-INBS-0005-02 フランス
French National Research AgencyANR-17-EURE-0003 フランス
National Science Foundation (NSF, United States)NSF-2102705 米国
National Science Foundation (NSF, United States)NSF-2400333 米国
引用ジャーナル: ACS Catal / 年: 2025
タイトル: α-Hydrazino Acids Inhibit Pyridoxal Phosphate-Dependent Decarboxylases via "Catalytically Correct" Ketoenamine Tautomers: A Special Motif for Chemical Biology and Drug Discovery?
著者: Jonathan M Baine / Yoan Duhoo / Tzanko Doukov / Ambroise Desfosses / Giovanni Bisello / Matthew L Beio / Olivia Bauer / Massimiliano Perduca / Maria Bacia-Verloop / Mariarita Bertoldi / ...著者: Jonathan M Baine / Yoan Duhoo / Tzanko Doukov / Ambroise Desfosses / Giovanni Bisello / Matthew L Beio / Olivia Bauer / Massimiliano Perduca / Maria Bacia-Verloop / Mariarita Bertoldi / Robert S Phillips / Irina Gutsche / David B Berkowitz /
要旨: We present evidence that supports a 'correct hydrazone tautomer/Dunathan alignment model' for how α-hydrazino analogues of α-amino acids inhibit PLP enzymes. Described is the asymmetric synthesis ...We present evidence that supports a 'correct hydrazone tautomer/Dunathan alignment model' for how α-hydrazino analogues of α-amino acids inhibit PLP enzymes. Described is the asymmetric synthesis of l- and d-α-hydrazino acid l-lysine analogues and their inhibition of lysine decarboxylase (LdcI) via kinetic analysis, stopped-flow spectrophotometry, and cryo-EM. We describe a similar investigation of the important anti-Parkinsonism drug, carbidopa, with its human DOPA decarboxylase (hDdc) target. Evidence is consistent with these three hydrazino analogues forming the catalytically relevant ketoenamine PLP-hydrazone tautomer in their target active sites, with the α-carboxylate groups, though insulated, aligning with the PLP-π-system in a Dunathan-model-like orientation. High-resolution cryo-EM structures of the LdcI holoenzyme (pdb 9E0M-2.1Å) and LdcI-bound l- and d-hydrazones (pdb 9E0O-2.0 Å; pdb 9E0Q-2.3Å) and the first X-ray crystal structure of hDdc-bound carbidopa (pdb 9GNS-1.93Å) support this 'correct tautomer' model. These insights are expected to guide future PLP enzyme inhibitor development.
履歴
登録2024年10月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年6月4日-
マップ公開2025年6月4日-
更新2025年6月4日-
現状2025年6月4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_47362.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_47362.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened main map
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.)
0.65 Å/pix.
x 512 pix.
= 330.24 Å		0.65 Å/pix.
x 512 pix.
= 330.24 Å		0.65 Å/pix.
x 512 pix.
= 330.24 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: 0.645 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: 0.145
最小 - 最大-2.7994373 - 3.9276564
平均 (標準偏差)-0.000000000000116 (±0.10087574)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 330.24 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: halfA

ファイルemd_47362_half_map_1.map
注釈halfA
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: halfB

ファイルemd_47362_half_map_2.map
注釈halfB
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 : Lysine decarboxylase

全体名称: Lysine decarboxylase
要素
  • 複合体: Lysine decarboxylase
    • タンパク質・ペプチド: Lysine decarboxylase, inducible
  • リガンド: water

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超分子 #1: Lysine decarboxylase

超分子名称: Lysine decarboxylase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 / 詳細: Holo form
由来(天然)生物種: Hafnia alvei ATCC 51873 (バクテリア)

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分子 #1: Lysine decarboxylase, inducible

分子名称: Lysine decarboxylase, inducible / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 10 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Hafnia alvei ATCC 51873 (バクテリア)
分子量理論値: 80.433406 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列: MNIIAILNHM GVYFKEEPIR ELHKALEALD FQIVYPNDRE DLLKLIDNNA RLCGVIFDWD TYNLDLCEEI SAMNEHLPVY AFANTHSTL DVSLNDLRLN VEFFEYALGA AQDIAQKIRQ STDAYIDEIL PPLTKALFNY VKEGKYTFCT PGHMGGTAFQ K SPVGSIFY ...文字列:
MNIIAILNHM GVYFKEEPIR ELHKALEALD FQIVYPNDRE DLLKLIDNNA RLCGVIFDWD TYNLDLCEEI SAMNEHLPVY AFANTHSTL DVSLNDLRLN VEFFEYALGA AQDIAQKIRQ STDAYIDEIL PPLTKALFNY VKEGKYTFCT PGHMGGTAFQ K SPVGSIFY DFFGANAMKS DISISVGELG SLLDHSGPHK EAEEYIARTF NAERSYMVTN GTSTANKIVG MYSAPAGSTV LI DRNCHKS LTHLMMMSDI TPIYFRPTRN AYGILGGIPK SEFQHDTIAE RVAQTPNATW PVHAVVTNST YDGLLYNTDY IKE ALDVKS IHFDSAWVPY TNFSPIYKGL CGMSGGRVEG KVIYETQSTH (LLP)LLAAFSQAS MIHVKGDINE ETFNEAYMMH TSTSPHYGI VASTETAAAM MKGNAGKRLI NGSIERAIRF RKEIKRLNSE SEGWFFDVWQ PEGIDEAKCW PLDSKDNWHG F KDIDNDHM YLDPIKVTLL TPGMQKDGSM ADTGIPASIV SKYLDEHGII VEKTGPYNML FLFSIGIDKT KALSLLRALT DF KRSYDLN LRVKNMLPSL YREDPEFYEN MRIQELAQGI HALIQHHNLP DLMYRAFEVL PTMVMNPHAA FQMELRGQTE EVY LEEMIG KVNANMILPY PPGVPLVMPG EMLTEESRPV LEFLQMLCEI GAHYPGFETD IHGAYRQDGA RYTVKVIK

UniProtKB: Lysine decarboxylase, inducible

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分子 #2: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1921 / 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

濃度1 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
50.0 mMTris
300.0 mMSodium ChloridNaCl
30.0 microMPLP

詳細: 50 mM Tris (pH8.0), 300 mM NaCl, 30 microM PLP
グリッドモデル: Quantifoil Active 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 3 microL sample was applied to a glow-discharged R2/1 300 mesh holey carbon copper grid (Quantifoil Micro Tools GmbH) and plunge-frozen in liquid ethane at 100% humidity at room temperature..

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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）: 0.7000000000000001 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab initio
最終 再構成想定した対称性 - 点群: D5 (2回x5回 2面回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 500000
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1)

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原子モデル構築 1

ソフトウェア名称: Coot (ver. 0.9.8.95EL)
得られたモデル

PDB-9e0m:
CryoEM structure of holoenzyme of inducible Lysine decarboxylase from Hafnia alvei holoenzyme at 2.19 Angstrom resolution

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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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