[日本語] English
万見
- EMDB-60268: Cryo-EM structure of W89F mutated Glutamate dehydrogenase from Th... -

+
データを開く


IDまたはキーワード:

読み込み中...

-
基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-60268
タイトルCryo-EM structure of W89F mutated Glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus incorporating NADPH and a substrate in the steady stage of reaction
マップデータ
試料
  • 複合体: Hexamer of W89F mutated glutamate dehydrogenase
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate dehydrogenase
  • リガンド: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
  • リガンド: water
キーワードOxidoreductase / Complex / NADPH / substrate / Mutant
機能・相同性
機能・相同性情報


glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / glutamate dehydrogenase (NADP+) activity / L-glutamate catabolic process
類似検索 - 分子機能
: / Glutamate dehydrogenase / NAD(P) binding domain of glutamate dehydrogenase / Leu/Phe/Val dehydrogenases active site / Glu / Leu / Phe / Val dehydrogenases active site. / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain / Glu/Leu/Phe/Val dehydrogenase, dimerisation domain / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal ...: / Glutamate dehydrogenase / NAD(P) binding domain of glutamate dehydrogenase / Leu/Phe/Val dehydrogenases active site / Glu / Leu / Phe / Val dehydrogenases active site. / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain / Glu/Leu/Phe/Val dehydrogenase, dimerisation domain / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Aminoacid dehydrogenase-like, N-terminal domain superfamily / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Glutamate dehydrogenase
類似検索 - 構成要素
生物種Thermococcus profundus (古細菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.53 Å
データ登録者Wakabayashi T / Nakasako M
資金援助 日本, 13件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp13480214 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp19204042 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp22244054 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp21H01050 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp26800227 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)18J11653 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp15076210 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp20050030 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp22018027 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp23120525 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp25120725 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp15H01647 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp17H05891 日本
引用ジャーナル: FEBS J / 年: 2025
タイトル: CryoEM and crystal structure analyses reveal the indirect role played by Trp89 in glutamate dehydrogenase enzymatic reactions.
著者: Taiki Wakabayashi / Yuka Matsui / Masayoshi Nakasako /
要旨: Glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus is a homo-hexameric enzyme that catalyzes the reversible deamination of glutamate to 2-oxoglutarate in the presence of a cofactor. In each subunit, ...Glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus is a homo-hexameric enzyme that catalyzes the reversible deamination of glutamate to 2-oxoglutarate in the presence of a cofactor. In each subunit, a large active-site cleft is formed between the two functional domains, one of which displays motion to open and close the cleft. Trp89 in the cleft displays two sidechain conformers in the open cleft and a single conformer in the closed cleft. To reveal the role of the Trp89 sidechain in the domain motion, we mutated Trp89 to phenylalanine. Despite the Trp89 sidechain being located away from the reaction center, the catalytic constant decreased to 1/38-fold of that of the wild-type without a fatal reduction of the affinities to the cofactor and ligand molecules. To understand the molecular mechanism underlying this reduction, we determined the crystal structure in the unliganded state and the metastable conformations appearing in the steady stage of the reaction using cryo-electron microscopy (cryoEM). The four identified metastable conformations were similar to the three conformations observed in the wild-type, but their populations were different from those of the wild-type. In addition, a conformation with a completely closed active-site cleft necessary for the reaction to proceed was quite rare. The crystal structure and the four metastable conformations suggested that the reduction in the catalytic constant could be attributed to changes in the interactions between Gln13 and the 89th side chains, preventing the closing domain motion.
履歴
登録2024年5月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年6月12日-
マップ公開2024年6月12日-
更新2025年6月18日-
現状2025年6月18日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

-
構造の表示

添付画像

emd_60268.png

ダウンロードとリンク

-
マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_60268.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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.)
0.75 Å/pix.
x 256 pix.
= 192.512 Å		0.75 Å/pix.
x 256 pix.
= 192.512 Å		0.75 Å/pix.
x 256 pix.
= 192.512 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: 0.752 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: 0.0075
最小 - 最大-0.022304032 - 0.04311394
平均 (標準偏差)0.00005237254 (±0.0020336974)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 192.512 Å
α=β=γ: 90.0 °

-
添付データ

-
ハーフマップ: #2

ファイルemd_60268_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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_60268_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)

-
試料の構成要素

-
全体 : Hexamer of W89F mutated glutamate dehydrogenase

全体名称: Hexamer of W89F mutated glutamate dehydrogenase
要素
  • 複合体: Hexamer of W89F mutated glutamate dehydrogenase
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate dehydrogenase
  • リガンド: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
  • リガンド: water

-
超分子 #1: Hexamer of W89F mutated glutamate dehydrogenase

超分子名称: Hexamer of W89F mutated glutamate dehydrogenase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Thermococcus profundus (古細菌)
分子量理論値: 280 KDa

-
分子 #1: Glutamate dehydrogenase

分子名称: Glutamate dehydrogenase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: glutamate dehydrogenase [NAD(P)+]
由来(天然)生物種: Thermococcus profundus (古細菌)
分子量理論値: 46.360004 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: IDPFEMAVKQ LERAAQYMDI SEEALEWLKK PMRIVEVSVP IEMDDGSVKV FTGFRVQHNW ARGPTKGGIR WHPAETLSTV KALATFMTW KVAVVDLPYG GGKGGIIVNP KELSEREQER LARAYIRAVY DVIGPWTDIP APDVYTNPKI MGWMMDEYET I MRRKGPAF ...文字列:
IDPFEMAVKQ LERAAQYMDI SEEALEWLKK PMRIVEVSVP IEMDDGSVKV FTGFRVQHNW ARGPTKGGIR WHPAETLSTV KALATFMTW KVAVVDLPYG GGKGGIIVNP KELSEREQER LARAYIRAVY DVIGPWTDIP APDVYTNPKI MGWMMDEYET I MRRKGPAF GVITGKPLSI GGSLGRGTAT AQGAIFTIRE AAKALGIDLK GKKIAVQGYG NAGYYTAKLA KEQLGMTVVA VS DSRGGIY NPDGLDPDEV LKWKREHGSV KDFPGATNIT NEELLELEVD VLAPAAIEEV ITEKNADNIK AKIVAEVANG PVT PEADDI LREKGILQIP DFLCNAGGVT VSYFEWVQNI NGYYWTEEEV REKLDKKMTK AFWEVYNTHK DKNIHMRDAA YVVA VSRVY QAMKDRGWVK K

UniProtKB: Glutamate dehydrogenase

-
分子 #2: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE

分子名称: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: NDP
分子量理論値: 745.421 Da
Chemical component information

ChemComp-NDP:
NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / NADPH

-
分子 #3: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 24 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

-
実験情報

-
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

-
試料調製

濃度9.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
0.5 mMC21H27N7NaO17P3Sodium Nicotiamide adenine dinucleotide phosphate
100.0 mMC5H8NNaO4monosodium glutamate
5.0 mMC4H11NO3tris(hydroxymethyl)aminomethane

詳細: 0.5 mM NADP, 100 mM Glutamate in 5 mM Tris-HCl at pH7.5.
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 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 / 前処理 - 時間: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.02 kPa
詳細: Both sides of the grid were glow-discharged for 45 s at 20 mA and 20 Pa.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: The sample solution was flash-frozen 2-h after mixing the protein solution and buffer solution..
詳細8.96 mg/mL GDH W89F

-
電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL CRYO ARM 300
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 7651 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 5.0 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.35000000000000003 µm
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN

+
画像解析

粒子像選択選択した数: 3534400
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1.14) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
詳細: The startup model was generated by de novo 3D model generation in Relion.
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.53 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0) / 使用した粒子像数: 225530
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)
最終 3次元分類クラス数: 32 / 平均メンバー数/クラス: 115000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)
詳細: The final 3D classification carried out by two-step process. In the first, all particles were separated into eight classes. Subsequently, each of these classes was further classified into ...詳細: The final 3D classification carried out by two-step process. In the first, all particles were separated into eight classes. Subsequently, each of these classes was further classified into four subclasses. This entire process was conducted following a symmetry expansion operation on all particles, in accordance with the D3 symmetry of GDH.
FSC曲線 (解像度の算出)

+
万見について

-
お知らせ

-
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

-
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

+
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

+
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

+
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。

-
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

他の情報も見る