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- EMDB-61522: Class 1 state of the GfsA KSQ-ancestralAT chimeric didomain in co... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-61522
タイトルClass 1 state of the GfsA KSQ-ancestralAT chimeric didomain in complex with the GfsA ACP domain
マップデータ
試料
  • 複合体: Class 1 state of the GfsA KSQ-ancestralAT chimeric didomain in complex with the GfsA ACP domain
    • タンパク質・ペプチド: Polyketide synthase GfsA
    • タンパク質・ペプチド: Polyketide synthase
  • リガンド: N-[2-(acetylamino)ethyl]-N~3~-[(2R)-2-hydroxy-3,3-dimethyl-4-(phosphonooxy)butanoyl]-beta-alaninamide
キーワードdecarboxylase / polyketide synthase / LYASE
機能・相同性
機能・相同性情報


付加脱離酵素（リアーゼ）; C-Cリアーゼ; カルボキシル基の付加脱離 / secondary metabolite biosynthetic process / fatty acid synthase activity / phosphopantetheine binding / 3-oxoacyl-[acyl-carrier-protein] synthase activity / antibiotic biosynthetic process / 転移酵素; アシル基を移すもの; アミノアシル基以外のアシル基を移すもの / fatty acid biosynthetic process / lyase activity
類似検索 - 分子機能
Polyketide synthase dimerisation element domain / Polyketide synthase dimerisation element domain / : / Polyketide synthase dehydratase N-terminal domain / Polyketide synthase, dehydratase domain / PKS_DH / PKS_PP_betabranch / : / Polyketide synthase dehydratase domain / : ...Polyketide synthase dimerisation element domain / Polyketide synthase dimerisation element domain / : / Polyketide synthase dehydratase N-terminal domain / Polyketide synthase, dehydratase domain / PKS_DH / PKS_PP_betabranch / : / Polyketide synthase dehydratase domain / : / Polyketide and metazoan fatty acid synthase dehydratase (PKS/mFAS DH) domain profile. / Polyketide synthase, dehydratase domain superfamily / Polyketide synthase, C-terminal extension / Ketoacyl-synthetase C-terminal extension / Polyketide synthase, ketoreductase domain / KR domain / Malonyl-CoA ACP transacylase, ACP-binding / : / Acyl transferase / Acyl transferase domain / Acyl transferase domain in polyketide synthase (PKS) enzymes. / Acyl transferase domain superfamily / Acyl transferase/acyl hydrolase/lysophospholipase / Polyketide synthase, phosphopantetheine-binding domain / Phosphopantetheine attachment site / Beta-ketoacyl synthase, active site / Ketosynthase family 3 (KS3) active site signature. / PKS_KR / Beta-ketoacyl synthase / Ketosynthase family 3 (KS3) domain profile. / Beta-ketoacyl synthase, N-terminal / Beta-ketoacyl synthase, C-terminal / Polyketide synthase, beta-ketoacyl synthase domain / Beta-ketoacyl synthase, N-terminal domain / Beta-ketoacyl synthase, C-terminal domain / Thiolase-like / Phosphopantetheine attachment site / Phosphopantetheine attachment site. / Phosphopantetheine attachment site / ACP-like superfamily / Carrier protein (CP) domain profile. / Phosphopantetheine binding ACP domain / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyketide synthase GfsA
類似検索 - 構成要素
生物種Streptomyces graminofaciens (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: 2.68 Å
データ登録者Chisuga T / Liao Z / Adachi N / Kawasaki M / Moriya T / Senda T / Kudo F / Eguchi T / Miyanaga A
資金援助 日本, 2件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)20H02911 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)23K19283 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Ancestral sequence reconstruction as a tool for structural analysis of modular polyketide synthases.
著者: Taichi Chisuga / Shota Takinami / Zengwei Liao / Masayuki Karasawa / Naruhiko Adachi / Masato Kawasaki / Toshio Moriya / Toshiya Senda / Tohru Terada / Fumitaka Kudo / Tadashi Eguchi / Shogo ...著者: Taichi Chisuga / Shota Takinami / Zengwei Liao / Masayuki Karasawa / Naruhiko Adachi / Masato Kawasaki / Toshio Moriya / Toshiya Senda / Tohru Terada / Fumitaka Kudo / Tadashi Eguchi / Shogo Nakano / Sohei Ito / Akimasa Miyanaga /
要旨: Modular polyketide synthases (PKSs) are large multi-domain enzymes critical for the biosynthesis of polyketide antibiotics. However, challenges with structural analysis limits our mechanistic ...Modular polyketide synthases (PKSs) are large multi-domain enzymes critical for the biosynthesis of polyketide antibiotics. However, challenges with structural analysis limits our mechanistic understanding of modular PKSs. In this report, we explore the potential of ancestral sequence reconstruction (ASR) for structure analysis of target proteins. As a model, we focus on the FD-891 PKS loading module composed of ketosynthase-like decarboxylase (KS), acyltransferase (AT) and acyl carrier protein (ACP) domains. We construct a KSAncAT chimeric didomain by replacing the native AT with an ancestral AT (AncAT) using ASR. After confirming that KSAncAT chimeric didomain retains similar enzymatic function to the native KSAT didomain, we successfully determine a high-resolution crystal structure of the KSAncAT chimeric didomain and cryo-EM structures of the KS-ACP complex. These cryo-EM structures, which could not be determined for the native protein, exemplify the utility of ASR to enable cryo-EM single-particle analysis. Our findings demonstrate that integrating ASR with structural analysis provides deeper mechanistic insight into modular PKSs. Furthermore, applying ASR to a partial region of the targeted multi-domain proteins could expand the potential of ASR and may serve as a valuable framework for investigating the structure and function of various multi-domain proteins.
履歴
登録2024年9月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年8月6日-
マップ公開2025年8月6日-
更新2025年8月13日-
現状2025年8月13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_61522.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_61522.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 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

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.58 Å/pix.
x 512 pix.
= 296.96 Å		0.58 Å/pix.
x 512 pix.
= 296.96 Å		0.58 Å/pix.
x 512 pix.
= 296.96 Å

表面

投影像

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断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.58 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: 0.06
最小 - 最大-0.6024236 - 0.853955
平均 (標準偏差)-0.00028577528 (±0.01617737)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 296.96 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_61522_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: #1

ファイルemd_61522_additional_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_61522_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_61522_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

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密度ヒストグラム

ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : Class 1 state of the GfsA KSQ-ancestralAT chimeric didomain in co...

全体名称: Class 1 state of the GfsA KSQ-ancestralAT chimeric didomain in complex with the GfsA ACP domain
要素
  • 複合体: Class 1 state of the GfsA KSQ-ancestralAT chimeric didomain in complex with the GfsA ACP domain
    • タンパク質・ペプチド: Polyketide synthase GfsA
    • タンパク質・ペプチド: Polyketide synthase
  • リガンド: N-[2-(acetylamino)ethyl]-N~3~-[(2R)-2-hydroxy-3,3-dimethyl-4-(phosphonooxy)butanoyl]-beta-alaninamide

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超分子 #1: Class 1 state of the GfsA KSQ-ancestralAT chimeric didomain in co...

超分子名称: Class 1 state of the GfsA KSQ-ancestralAT chimeric didomain in complex with the GfsA ACP domain
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Streptomyces graminofaciens (バクテリア)
分子量理論値: 216 kDa/nm

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分子 #1: Polyketide synthase GfsA

分子名称: Polyketide synthase GfsA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: GfsA KSQ-ancestralAT / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 転移酵素; アシル基を移すもの; アミノアシル基以外のアシル基を移すもの
由来(天然)生物種: Streptomyces graminofaciens (バクテリア)
分子量理論値: 63.183352 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: HMGRSQNSEF ETASDEPIAV IGLSCRLPKA SGPQELWQLL DDGASAVTRV PADRETPPST EEESADGEAA GARWGGFLDR VDTFDAGFF GISPREAAAM DPQQRLVLEL SWEALEGAGL VPATLRDTGL GVFVGAARDD YATLYRRREG RAVDHHAMTG L HRSLIANR ...文字列:
HMGRSQNSEF ETASDEPIAV IGLSCRLPKA SGPQELWQLL DDGASAVTRV PADRETPPST EEESADGEAA GARWGGFLDR VDTFDAGFF GISPREAAAM DPQQRLVLEL SWEALEGAGL VPATLRDTGL GVFVGAARDD YATLYRRREG RAVDHHAMTG L HRSLIANR ISYALGAHGP SMVVDTGCSS SLVAVHLACE SLRRGESDIA LAGGVNLNIA AESARETAAF GGLSPDGQCF TF DARANGF VRGEGGGLVV LKTLRRALAD GDLVHGVILA SAVNNDGPSD TLTTPSRRAQ ESLLTRVYRR AGVTPTEVGY VEL HGTGTK VGDPIEAAAL GAVLGTGRDT PLPVGSIKTN IGHLEGAAGI AGLIKALLQL RRRRLVPSLN FSTPNPDIPL DALN LRVQQ ESAPWATPSG GGRTLVAGVS SFGMGGTNCH VVVSAAPVPE DGETTSEAGA TGPDSGPALL PWVVSARSPQ ALRDQ AGRL AAWADSPAGR EASPVDIGWS LATSRTHFEY RAVVSGSDRD ELVASLRALA SGSPVTAAGA VDGRAEPVAL LSAVGE LFA DGYPVDWTAY FAGWPAARVE LPTYAFQRSR HWLENVPELA VS

UniProtKB: Polyketide synthase GfsA, Polyketide synthase GfsA

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分子 #2: Polyketide synthase

分子名称: Polyketide synthase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Streptomyces graminofaciens (バクテリア)
分子量理論値: 10.244458 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
HMPREPVTPD SDHPDPVETV RQLTAHVLGL TAAADVEMTR SFKDLGFDSL MSVELRDRLC AATGLSLATT LLYDHPSPAE TAEFVRARL TGDEA

UniProtKB: Polyketide synthase GfsA

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分子 #3: N-[2-(acetylamino)ethyl]-N~3~-[(2R)-2-hydroxy-3,3-dimethyl-4-(pho...

分子名称: N-[2-(acetylamino)ethyl]-N~3~-[(2R)-2-hydroxy-3,3-dimethyl-4-(phosphonooxy)butanoyl]-beta-alaninamide
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: 9EF
分子量理論値: 383.335 Da
Chemical component information

ChemComp-9EF:
N-[2-(acetylamino)ethyl]-N~3~-[(2R)-2-hydroxy-3,3-dimethyl-4-(phosphonooxy)butanoyl]-beta-alaninamide

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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4.0 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
5.0 mMHEPES-NaOH4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid
50.0 mMNaClsodium chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 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
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 291 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k 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）: 0.8 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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.68 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 30382
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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)

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  • 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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