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- EMDB-52557: CryoEM structure of holo-GmNifEN -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-52557
タイトルCryoEM structure of holo-GmNifEN
マップデータCryoEM structure of holo-GmNifEN sharped with EMready
試料
  • 複合体: nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifEN
    • タンパク質・ペプチド: Nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifE
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
  • リガンド: FeFe cofactor
キーワードNITROGENASE COFACTOR MATURATION / PROTEIN BINDING / Metalloenzyme / Iron-Sulfur Cluster / METAL BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


nitrogenase activity / protein-containing complex assembly
類似検索 - 分子機能
Nitrogenase MoFe cofactor biosynthesis protein NifE / Nitrogenase molybdenum-iron cofactor biosynthesis protein / : / Nitrogenase component 1, conserved site / Nitrogenases component 1 alpha and beta subunits signature 2. / Nitrogenases component 1 alpha and beta subunits signature 1. / Nitrogenase/oxidoreductase, component 1 / Nitrogenase component 1 type Oxidoreductase
類似検索 - ドメイン・相同性
Nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifE
類似検索 - 構成要素
生物種Geobacter metallireducens (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: 2.86 Å
データ登録者Paya Tormo L / Nguyen TQ / Fyfe C / Basbous H / Dobrzynska K / Echavarri-Erasun C / Martin L / Caserta G / Legrand P / Thorn A ...Paya Tormo L / Nguyen TQ / Fyfe C / Basbous H / Dobrzynska K / Echavarri-Erasun C / Martin L / Caserta G / Legrand P / Thorn A / Amara P / Schoehn G / Cherrier MV / Rubio LM / Nicolet Y
資金援助 フランス, 3件
OrganizationGrant number国
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-15-IDEX-02 フランス
French Infrastructure for Integrated Structural Biology (FRISBI)ANR-10-INBS-05-02 フランス
Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology (GRAL)ANR-17-EURE-0003 フランス
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2025
タイトル: Dynamics driving the precursor in NifEN scaffold during nitrogenase FeMo-cofactor assembly.
著者: Lucía Payá Tormo / Tu-Quynh Nguyen / Cameron Fyfe / Hind Basbous / Katarzyna Dobrzyńska / Carlos Echavarri-Erasun / Lydie Martin / Giorgio Caserta / Pierre Legrand / Andrea Thorn / ...著者: Lucía Payá Tormo / Tu-Quynh Nguyen / Cameron Fyfe / Hind Basbous / Katarzyna Dobrzyńska / Carlos Echavarri-Erasun / Lydie Martin / Giorgio Caserta / Pierre Legrand / Andrea Thorn / Patricia Amara / Guy Schoehn / Mickaël V Cherrier / Luis M Rubio / Yvain Nicolet /
要旨: Nitrogenase catalyzes atmospheric nitrogen fixation, a critical biological process that depends on an intricate organometallic cofactor assembled by a dedicated multiprotein system. Here we uncover ...Nitrogenase catalyzes atmospheric nitrogen fixation, a critical biological process that depends on an intricate organometallic cofactor assembled by a dedicated multiprotein system. Here we uncover the structural basis for the function of NifEN, the scaffold protein that mediates the final stages of cofactor biosynthesis before its incorporation into nitrogenase. High-resolution structural analyses reveal that the cofactor precursor initially binds at a surface docking site before being transferred into a specialized cavity for further maturation. This process involves dynamic structural rearrangements, including coordinated domain motions and partial unfolding, enabling the scaffold to alternate between open and closed states. Additionally, a rear channel extends to the precursor-binding cavity, likely facilitating the entry of the modifying components molybdenum and homocitrate. These findings illuminate the dynamic mechanisms underlying FeMo-cofactor assembly and underscore the functional divergence between NifEN, the biosynthetic scaffold, and NifDK, the catalytic component of nitrogenase.
履歴
登録2025年1月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月5日-
マップ公開2025年11月5日-
更新2025年11月26日-
現状2025年11月26日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_52557.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_52557.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 56.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈CryoEM structure of holo-GmNifEN sharped with EMready
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.)
1.14 Å/pix.
x 246 pix.
= 280.44 Å		1.14 Å/pix.
x 246 pix.
= 280.44 Å		1.14 Å/pix.
x 246 pix.
= 280.44 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: 1.14 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: 0.9
最小 - 最大-0.74619305 - 21.309170000000002
平均 (標準偏差)-0.010523333 (±0.63368565)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ246246246
Spacing246246246
セルA=B=C: 280.44 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: CryoEM structure of holo-GmNifEN unsharped

ファイルemd_52557_additional_1.map
注釈CryoEM structure of holo-GmNifEN unsharped
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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追加マップ: CryoEM structure of holo-GmNifEN sharped

ファイルemd_52557_additional_2.map
注釈CryoEM structure of holo-GmNifEN sharped
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: CryoEM structure of holo-GmNifEN

ファイルemd_52557_half_map_1.map
注釈CryoEM structure of holo-GmNifEN
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: CryoEM structure of holo-GmNifEN

ファイルemd_52557_half_map_2.map
注釈CryoEM structure of holo-GmNifEN
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 : nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifEN

全体名称: nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifEN
要素
  • 複合体: nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifEN
    • タンパク質・ペプチド: Nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifE
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
  • リガンド: FeFe cofactor

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超分子 #1: nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifEN

超分子名称: nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifEN
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Geobacter metallireducens (バクテリア)
分子量理論値: 199.774 KDa

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分子 #1: Nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifE

分子名称: Nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifE
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Geobacter metallireducens (バクテリア) / 株: strain ATCC 53774 / DSM 7210 / GS-15
分子量理論値: 100.135594 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MAKPDYYDVS ECETHEKGAP KFCKKSEPGE GAERSCAYDG ARVVLMPITD VIHLVHGPIA CAGNSWDNRG ARSSDSQLYR RGFTTEMLE NDVVFGGEKK LYRAILELAE RYEGQAKAMF VYATCVTAMT GDDVEAVCAA AGKKVAIPLI PVNTPGFIGD K NIGNRLAG ...文字列:
MAKPDYYDVS ECETHEKGAP KFCKKSEPGE GAERSCAYDG ARVVLMPITD VIHLVHGPIA CAGNSWDNRG ARSSDSQLYR RGFTTEMLE NDVVFGGEKK LYRAILELAE RYEGQAKAMF VYATCVTAMT GDDVEAVCAA AGKKVAIPLI PVNTPGFIGD K NIGNRLAG EVLFKHVIGT AEPPVLGEYP INLIGEYNIA GDLWGMLPLF ERLGIQVLSC FSGDATFEEL RYAHRAKLNI II CSKSLTN LARKMQKNYG MPYLEESFYG MTDTAKALRD IARELDDAVG GLEKRIMQDR VEKLLEEEEA TCRERLAPYR ARL EGKRSV LFTGGVKTWS MVNALRELGV EILAAGTQNS TLEDFYRMKA LMHQDARIIE DTSSAGLLQV MYDKMPDLIV AGGK TKFLA LKTKTPFLDI NHGRSHPYAG YEGMVTFAKQ LDLTVNNPIW PVLNAKAPWE KTEEELTAAV ALAAGHARAC LDEDL KDST VKVPAKNATV NPQKNSPALG ATLAYLGIDQ MLALLHGAQG CSTFIRLQLS RHFKEPVALN STAMSEDTAI FGGWEN LKK GLKKVIEKFS PEVVGVMTSG LTETMGDDVR SAIVHFRQEY PEHDGVPVVW ASTPDYCGSL QEGYAATVEA IVRSVPE PG ETIPGQVTVL PGAHLTPADV EEVRELCEAF GLDPIIVPDI ANALDGHIDE TVSPLSTGGV SMARIRQAGQ SAATLFIG D SLAKAAEAMT ERCGMPSYGF TSLTGLAQVD RFMETLAAIA GRPIPEKFRR WRSRLMDAMV DSHYQFGLKK VTVALEGDN LKTLVNFLAG MGCEIQAAIA ATRVRGLDGL PARDIFVGDL EDLETAARGS DLIVANSNGR QAAAKLGIKA HLRAGLPVFD RLGAHQKMW VGYRGTMNLL FETANLFQAN AGEGQKLAHN

UniProtKB: Nitrogenase iron-molybdenum cofactor biosynthesis protein NifE

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分子 #2: IRON/SULFUR CLUSTER

分子名称: IRON/SULFUR CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: SF4
分子量理論値: 351.64 Da
Chemical component information

ChemComp-FS1:
IRON/SULFUR CLUSTER

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分子 #3: FeFe cofactor

分子名称: FeFe cofactor / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: S5Q
分子量理論値: 747.356 Da
Chemical component information

ChemComp-S5Q:
FeFe cofactor

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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0.3 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称
50.0 mMTris-HCl
2.0 mMDTH
500.0 mMNaCl
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER/RHODIUM / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: 30 mA
凍結凍結剤: PROPANE / 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

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-40 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2758 / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 36000

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2672130
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: AlphaFold models of NifEN dimer
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.86 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 178282
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 3次元分類クラス数: 2
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Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
ソフトウェア名称: PHENIX (ver. 1.21.1_5286:)
詳細AlphaFold Model of gmNifEN
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-9i0g:
CryoEM structure of holo-GmNifEN

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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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