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- EMDB-60854: Cryo-EM structure of urease from Ureaplasma parvum -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-60854
タイトルCryo-EM structure of urease from Ureaplasma parvum
マップデータ
試料
  • 複合体: Urease
    • タンパク質・ペプチド: Urease subunit gamma
    • タンパク質・ペプチド: Urease subunit beta
    • タンパク質・ペプチド: Urease subunit alpha
  • リガンド: BETA-MERCAPTOETHANOL
  • リガンド: NICKEL (II) ION
  • リガンド: water
キーワードurease / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


urease complex / urease / urease activity / urea catabolic process / nickel cation binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Urease, gamma subunit / : / Urease active site / Urease active site. / Urease nickel binding site / Urease nickel ligands signature. / Urease, beta subunit / Urease, alpha subunit / Urease alpha subunit, C-terminal / Urease, beta subunit superfamily ...Urease, gamma subunit / : / Urease active site / Urease active site. / Urease nickel binding site / Urease nickel ligands signature. / Urease, beta subunit / Urease, alpha subunit / Urease alpha subunit, C-terminal / Urease, beta subunit superfamily / : / Urease beta subunit / Urease domain profile. / Urease alpha-subunit, N-terminal domain / Urease alpha-subunit, N-terminal domain / Urease, gamma/gamma-beta subunit / Urease, gamma subunit superfamily / Urease, gamma subunit / Amidohydrolase family / Metal-dependent hydrolase, composite domain superfamily / Amidohydrolase-related / Metal-dependent hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Urease subunit alpha / Urease subunit beta / Urease subunit gamma
類似検索 - 構成要素
生物種Ureaplasma parvum serovar 3 (strain ATCC 700970) (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: 2.03 Å
データ登録者Fujita J / Namba K / Wu HN / Yanagihara I
資金援助 日本, 7件
OrganizationGrant number国
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP23fk0108677 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP21am0101117 and JP22ama121003 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP24ama121023 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP17pc0101020 日本
Japan Science and TechnologyJPMJOP1861 日本
The Research Foundation for Microbial Diseases, Osaka University 日本
JEOL YOKOGUSHI Research Alliance Laboratories of Osaka University 日本
引用ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Structural Analysis and Molecular Dynamics Simulations of Urease From Ureaplasma parvum.
著者: Heng Ning Wu / Junso Fujita / Yukiko Nakura / Masao Inoue / Koichiro Suzuki / Toru Ekimoto / Bingjie Yin / Yohta Fukuda / Kazuo Harada / Tsuyoshi Inoue / Mitsunori Ikeguchi / Keiichi Namba / Itaru Yanagihara /
要旨: Ureaplasma is one of the smallest pathogenic bacteria, generating approximately 95% of its adenosine triphosphate (ATP) solely through urease. Studies on Ureaplasma parvum, a species of Ureaplasma, ...Ureaplasma is one of the smallest pathogenic bacteria, generating approximately 95% of its adenosine triphosphate (ATP) solely through urease. Studies on Ureaplasma parvum, a species of Ureaplasma, have confirmed that adding urease inhibitors inhibits bacterial growth. The K and V of the urease-mediated reaction were estimated to be 4.3 ± 0.2 mM and 3,333.3 ± 38.0 μmol NH/min/mg protein, respectively. The cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of Ureaplasma parvum urease (UPU) at a resolution of 2.03 Å reveals a trimer of heterotrimers comprising three proteins: UreA, UreB, and UreC. The active site is well conserved among the known ureases. However, the V of UPU was higher than that of most known ureases, including those ureases derived from Sporosarcina pasteurii (SPU) and Klebsiella aerogenes (KAU) with identical oligomeric state. All-atom molecular dynamics simulations showed that the flap and UreB are more open in UPU than SPU and KAU. His-tagged wild-type recombinant UPU (WT-rUPU) revealed estimated K and V values of 4.1 ± 0.3 mM and 769.2 ± 7.4 µmol NH/min/mg protein, respectively. Amino acid substitutions of recombinant UPUs within the flap region to SPU. Amongst the flap region variants, the V of K331N variant was 48-fold lower than that of WT-rUPU. ICP-MS analysis reveals that one molecule of UPU, WT-rUPU, and K331N-rUPU contains 3.7, 0.8, and 0.1 Ni atoms, respectively, suggesting that a wide-open flap of urease may contribute to delivering nickel into the enzyme, resulting in a high V. Ureaplasma evolved highly efficient UPU through a few amino acid substitutions in the disorganized loop of the mobile flap region.
履歴
登録2024年7月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年8月20日-
マップ公開2025年8月20日-
更新2025年8月20日-
現状2025年8月20日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_60854.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_60854.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 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.)
0.87 Å/pix.
x 360 pix.
= 314.28 Å		0.87 Å/pix.
x 360 pix.
= 314.28 Å		0.87 Å/pix.
x 360 pix.
= 314.28 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: 0.873 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: 0.3
最小 - 最大-1.5565683 - 2.9287658
平均 (標準偏差)0.00019595736 (±0.0657794)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 314.28 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_60854_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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_60854_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: #2

ファイルemd_60854_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 : Urease

全体名称: Urease
要素
  • 複合体: Urease
    • タンパク質・ペプチド: Urease subunit gamma
    • タンパク質・ペプチド: Urease subunit beta
    • タンパク質・ペプチド: Urease subunit alpha
  • リガンド: BETA-MERCAPTOETHANOL
  • リガンド: NICKEL (II) ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Urease

超分子名称: Urease / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Ureaplasma parvum serovar 3 (strain ATCC 700970) (バクテリア)

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分子 #1: Urease subunit gamma

分子名称: Urease subunit gamma / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: urease
由来(天然)生物種: Ureaplasma parvum serovar 3 (strain ATCC 700970) (バクテリア)
分子量理論値: 11.234106 KDa
配列文字列:
MNLSLREVQK LLITVAADVA RRRLARGLKL NYSEAVALIT DHVMEGARDG KLVADLMQSA REVLRVDQVM EGVDTMVSII QVEVTFPDG TKLVSVHDPI YK

UniProtKB: Urease subunit gamma

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分子 #2: Urease subunit beta

分子名称: Urease subunit beta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: urease
由来(天然)生物種: Ureaplasma parvum serovar 3 (strain ATCC 700970) (バクテリア)
分子量理論値: 13.529323 KDa
配列文字列:
MSGSSSQFSP GKLVPGAINF ASGEIVMNEG REAKVISIKN TGDRPIQVGS HFHLFEVNSA LVFFDEKGNE DKERKVAYGR RFDIPSGTA IRFEPGDKKE VSIIDLAGTR EVWGVNGLVN GKLKK

UniProtKB: Urease subunit beta

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分子 #3: Urease subunit alpha

分子名称: Urease subunit alpha / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: urease
由来(天然)生物種: Ureaplasma parvum serovar 3 (strain ATCC 700970) (バクテリア)
分子量理論値: 64.661324 KDa
配列文字列: MFKISRKNYS DLYGITTGDS VRLGDTNLWV KVEKDLTTYG EESVFGGGKT LREGMGMNST MKLDDKLGNA EVMDLVITNA LIVDYTGIY KADIGIKNGK IAAIGKSGNP HLTDNVDMIV GISTEISAGE GKIYTAGGLD THVHWLEPEI VPVALDGGIT T VIAGGTGM ...文字列:
MFKISRKNYS DLYGITTGDS VRLGDTNLWV KVEKDLTTYG EESVFGGGKT LREGMGMNST MKLDDKLGNA EVMDLVITNA LIVDYTGIY KADIGIKNGK IAAIGKSGNP HLTDNVDMIV GISTEISAGE GKIYTAGGLD THVHWLEPEI VPVALDGGIT T VIAGGTGM NDGTKATTVS PGKFWVKSAL QAADGLSINA GFLAKGQGME DPIFEQIAAG ACGL(KCX)IHEDW GATGNAID L ALTVADKTDV AVAIHTDTLN EAGFVEHTIA AMKGRTIHAY HTEGAGGGHA PDILETVKYA HILPASTNPT IPYTVNTIA EHLDMLMVCH HLNPKVPEDV AFADSRIRSQ TIAAEDLLHD MGAISIMSSD TLAMGRIGEV ATRTWQMAHK MKAQFGSLKG DSEFSDNNR VKRYISKYTI NPAIAHGVDS YIGSLEVGKL ADIVAWEPKF FGAKPYYVVK MGVIARCVAG DPNASIPTCE P VIMRDQFG TYGRLLTNTS VSFVSKIGLE NGIKEEYKLE KELLPVKNCR SVNKKSMKWN SATPNLEVDP QTFDAAVDFN DL ENWLEQS ASELAKKLKK TSSGKYILDA EPLTEAPLAQ RYFLF

UniProtKB: Urease subunit alpha

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分子 #4: BETA-MERCAPTOETHANOL

分子名称: BETA-MERCAPTOETHANOL / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: BME
分子量理論値: 78.133 Da
Chemical component information

ChemComp-BME:
BETA-MERCAPTOETHANOL / 2-メルカプトエタノ-ル

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分子 #5: NICKEL (II) ION

分子名称: NICKEL (II) ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 式: NI
分子量理論値: 58.693 Da
Chemical component information

ChemComp-NI:
NICKEL (II) ION

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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 434 / 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0.78 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMTris-HClTris(hydroxymethyl)aminomethane
100.0 mMNaClsodium chloride
1.0 mM2-ME2-Mercaptoethanol
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 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: 281 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL CRYO ARM 300
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: In-column Omega Filter
エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
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 / 平均露光時間: 1.8 sec. / 平均電子線量: 40.0 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 / Cs: 2.7 mm / 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）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 60000
試料ステージ試料ホルダーモデル: JEOL CRYOSPECPORTER / ホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3333272
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.03 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / 使用した粒子像数: 207602
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
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
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-9it2:
Cryo-EM structure of urease from Ureaplasma parvum

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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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