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- EMDB-52559: Mycobacterium smegmatis inosine monophosphate dehydrogenase (IMPD... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-52559
タイトルMycobacterium smegmatis inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) E-XMP* intermediate, compressed
マップデータLocScale primary viewing map
試料
  • 複合体: Octameric assembly of inosine monophosphate dehydrogenase reaction intermediate; E-XMP* in complex with NAD+
    • タンパク質・ペプチド: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
  • リガンド: INOSINIC ACID
  • リガンド: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: water
キーワードOctamer / reaction intermediate / Purine metabolism / IMPDH / OXIDOREDUCTASE
機能・相同性
機能・相同性情報


IMP dehydrogenase / IMP dehydrogenase activity / GMP biosynthetic process / GTP biosynthetic process / nucleotide binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
IMP dehydrogenase / GMP reductase, conserved site / IMP dehydrogenase / GMP reductase signature. / Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase / IMP dehydrogenase/GMP reductase / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / Domain in cystathionine beta-synthase and other proteins. / CBS domain superfamily / CBS domain / CBS domain ...IMP dehydrogenase / GMP reductase, conserved site / IMP dehydrogenase / GMP reductase signature. / Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase / IMP dehydrogenase/GMP reductase / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / IMP dehydrogenase / GMP reductase domain / Domain in cystathionine beta-synthase and other proteins. / CBS domain superfamily / CBS domain / CBS domain / CBS domain profile. / Aldolase-type TIM barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
類似検索 - 構成要素
生物種Mycolicibacterium smegmatis MC2 155 (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: 2.73 Å
データ登録者Bulvas O / Kouba T / Pichova I
資金援助European Union, 1件
OrganizationGrant number国
European Union (EU)LX22NPO5103European Union
引用ジャーナル: J Struct Biol / 年: 2025
タイトル: Conformational landscape of the mycobacterial inosine 5'-monophosphate dehydrogenase octamerization interface.
著者: Ondřej Bulvas / Zdeněk Knejzlík / Anatolij Filimoněnko / Tomáš Kouba / Iva Pichová /
要旨: Inosine 5'-monophosphate dehydrogenase (IMPDH), a key enzyme in bacterial purine metabolism, plays an essential role in the biosynthesis of guanine nucleotides and shows promise as a target for ...Inosine 5'-monophosphate dehydrogenase (IMPDH), a key enzyme in bacterial purine metabolism, plays an essential role in the biosynthesis of guanine nucleotides and shows promise as a target for antimicrobial drug development. Despite its significance, the conformational dynamics and substrate-induced structural changes in bacterial IMPDH remain poorly understood, particularly with respect to its octameric assembly. Using cryo-EM, we present full-length structures of IMPDH from Mycobacterium smegmatis (MsmIMPDH) captured in a reaction intermediate state, revealing conformational changes upon substrate binding. The structures feature resolved flexible loops that coordinate the binding of the substrate, the cofactor, and the K ion. Our structural analysis identifies a novel octamerization interface unique to MsmIMPDH. Additionally, a previously unobserved barrel-like density suggests potential self-interactions within the C-terminal regions, hinting at a regulatory mechanism tied to assembly and function of the enzyme. These data provide insights into substrate-induced conformational dynamics and novel interaction interfaces in MsmIMPDH, potentially informing the development of IMPDH-targeted drugs.
履歴
登録2025年1月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年3月26日-
マップ公開2025年3月26日-
更新2025年4月2日-
現状2025年4月2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_52559.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_52559.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈LocScale primary viewing 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Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 420 pix.
= 350.112 Å		0.83 Å/pix.
x 420 pix.
= 350.112 Å		0.83 Å/pix.
x 420 pix.
= 350.112 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: 0.8336 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: 0.14
最小 - 最大-0.19541124 - 0.89241636
平均 (標準偏差)0.0016097167 (±0.019946426)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ420420420
Spacing420420420
セルA=B=C: 350.112 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_52559_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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追加マップ: Original map used for refinement and validation

ファイルemd_52559_additional_1.map
注釈Original map used for refinement and validation
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: #2

ファイルemd_52559_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_52559_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 : Octameric assembly of inosine monophosphate dehydrogenase reactio...

全体名称: Octameric assembly of inosine monophosphate dehydrogenase reaction intermediate; E-XMP* in complex with NAD+
要素
  • 複合体: Octameric assembly of inosine monophosphate dehydrogenase reaction intermediate; E-XMP* in complex with NAD+
    • タンパク質・ペプチド: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase
  • リガンド: INOSINIC ACID
  • リガンド: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Octameric assembly of inosine monophosphate dehydrogenase reactio...

超分子名称: Octameric assembly of inosine monophosphate dehydrogenase reaction intermediate; E-XMP* in complex with NAD+
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis MC2 155 (バクテリア)

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分子 #1: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase

分子名称: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO / EC番号: IMP dehydrogenase
由来(天然)生物種: Mycolicibacterium smegmatis MC2 155 (バクテリア)
株: MC2 155
分子量理論値: 53.388988 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MSIAESSVPI AVPVPTGGDD PTKVAMLGLT FDDVLLLPAA SDVVPATADT SSQLTKRIRL RVPLVSSAMD TVTESRMAIA MARAGGMGV LHRNLPVAEQ AGQVETVKRS EAGMVTDPVT CSPDNTLAEV DAMCARFRIS GLPVVDDTGE LVGIITNRDM R FEVDQSKP ...文字列:
MSIAESSVPI AVPVPTGGDD PTKVAMLGLT FDDVLLLPAA SDVVPATADT SSQLTKRIRL RVPLVSSAMD TVTESRMAIA MARAGGMGV LHRNLPVAEQ AGQVETVKRS EAGMVTDPVT CSPDNTLAEV DAMCARFRIS GLPVVDDTGE LVGIITNRDM R FEVDQSKP VSEVMTKAPL ITAKEGVSAE AALGLLRRHK IEKLPIVDGH GKLTGLITVK DFVKTEQFPL STKDSDGRLL VG AAVGVGD DAWTRAMTLV DAGVDVLIVD TAHAHNRGVL DMVSRLKQAV GERVDVVGGN VATRAAAAAL VEAGADAVKV GVG PGSICT TRVVAGVGAP QITAILEAVA ACKPYGVPVI ADGGLQYSGD IAKALAAGAS TAMLGSLLAG TAESPGELIF VNGK QFKSY RGMGSLGAMQ GRGAAKSYSK DRYFQDDVLS EDKLVPEGIE GRVPFRGPLG TVIHQLTGGL RAAMGYTGSA TIEQL QQAQ FVQITAAGLK ESHPHDITMT VEAPNYYTR

UniProtKB: Inosine-5'-monophosphate dehydrogenase

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分子 #2: INOSINIC ACID

分子名称: INOSINIC ACID / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 8 / 式: IMP
分子量理論値: 348.206 Da
Chemical component information

ChemComp-I:
INOSINIC ACID

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分子 #3: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE

分子名称: NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: NAD
分子量理論値: 663.425 Da
Chemical component information

ChemComp-NAD:
NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / NAD*YM

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分子 #4: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 8 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 80 / 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: 7.5
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMHEPES2-[4-(2-Hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethane-1-sulfonic acid
200.0 mMKClPotassium chloride
5.0 mMDTTDithiothreitol
32.0 mMMgCl2Magnesium chloride
10.0 mMIMPInosine monophosphate
10.0 mMNADNicotinamide adenine dinucleotide
10.0 mMATPAdenosine triphosphate

詳細: 50 mM HEPES (pH 7.5), 200 mM KCl, 5 mM DTT, 32 mM MgCl2 Ligand: 10 mM ATP + 10 mM IMP + 10 mM NAD
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: GOLD / 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 ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 8691 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 40.1 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 165000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 4833002
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7pji

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.73 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 124968
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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PDB ID:

8qqv


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細Initial fitting was done in UCSF ChimeraX. Model refinement was done by iterative cycles of manual fitting with Coot and ISOLDE and automated fitting with phenix.real_space_refine.
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 37.48 / 当てはまり具合の基準: CC coefficient
得られたモデル

PDB-9i0k:
Mycobacterium smegmatis inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) E-XMP* intermediate, compressed

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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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