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- EMDB-61723: Structure of human IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-61723
タイトルStructure of human IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA
マップデータ
試料
  • 複合体: Homo tetramer of IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA
    • タンパク質・ペプチド: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
  • リガンド: Isovaleryl-coenzyme A
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE
キーワードIVD / FAD / Isovaleryl-CoA / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


Isovaleric acidemia / isovaleryl-CoA dehydrogenase / 3-methylbutanoyl-CoA dehydrogenase activity / short-chain acyl-CoA dehydrogenase / L-leucine catabolic process / fatty acid beta-oxidation using acyl-CoA dehydrogenase / branched-chain amino acid catabolic process / Branched-chain amino acid catabolism / flavin adenine dinucleotide binding / mitochondrial matrix ...Isovaleric acidemia / isovaleryl-CoA dehydrogenase / 3-methylbutanoyl-CoA dehydrogenase activity / short-chain acyl-CoA dehydrogenase / L-leucine catabolic process / fatty acid beta-oxidation using acyl-CoA dehydrogenase / branched-chain amino acid catabolic process / Branched-chain amino acid catabolism / flavin adenine dinucleotide binding / mitochondrial matrix / mitochondrion / nucleoplasm / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
Isovaleryl-CoA dehydrogenase / Acyl-CoA dehydrogenases signature 1. / Acyl-CoA dehydrogenases signature 2. / Acyl-CoA dehydrogenase, conserved site / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase C-terminal / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal / Acyl-CoA dehydrogenase, N-terminal domain / Acyl-CoA dehydrogenase, C-terminal domain / Acyl-CoA oxidase/dehydrogenase, middle domain / Acyl-CoA dehydrogenase, middle domain ...Isovaleryl-CoA dehydrogenase / Acyl-CoA dehydrogenases signature 1. / Acyl-CoA dehydrogenases signature 2. / Acyl-CoA dehydrogenase, conserved site / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase C-terminal / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal / Acyl-CoA dehydrogenase, N-terminal domain / Acyl-CoA dehydrogenase, C-terminal domain / Acyl-CoA oxidase/dehydrogenase, middle domain / Acyl-CoA dehydrogenase, middle domain / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal domain superfamily / Acyl-CoA oxidase/dehydrogenase, middle domain superfamily / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal and middle domain superfamily / Acyl-CoA dehydrogenase-like, C-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.35 Å
データ登録者Ju K / Xu Y / Bai F / Luan X
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81902085 中国
引用ジャーナル: Research (Wash D C) / 年: 2025
タイトル: Structural Insights into Isovaleryl-Coenzyme A Dehydrogenase: Mechanisms of Substrate Specificity and Implications of Isovaleric Acidemia-Associated Mutations.
著者: Kaide Ju / Fang Bai / Youwei Xu / Qingao Li / Gengchen Su / Ye Jin / Houzao Chen / Shuyang Zhang / Xiaodong Luan /
要旨: Isovaleryl-CoA (coenzyme A) dehydrogenase (IVD) plays a pivotal role in the catabolism of leucine, converting isovaleryl-CoA to 3-methylcrotonyl-CoA. Dysfunction of IVD is linked to isovaleric ...Isovaleryl-CoA (coenzyme A) dehydrogenase (IVD) plays a pivotal role in the catabolism of leucine, converting isovaleryl-CoA to 3-methylcrotonyl-CoA. Dysfunction of IVD is linked to isovaleric acidemia (IVA), a rare metabolic disorder characterized by the accumulation of toxic metabolites. In this study, we present the cryo-electron microscopy structures of human IVD, resolved both in its apo form and in complex with its substrates, isovaleryl-CoA and butyryl-CoA. Our findings reveal a tetrameric architecture with distinct substrate-binding pockets that facilitate the enzyme's preference for short branched-chain acyl-CoAs. Key residues involved in FAD binding and substrate interaction were identified, elucidating the catalytic mechanism of IVD. Additionally, we investigated the impact of various disease-associated hotspot mutations derived from different regions, demonstrating their effects on enzyme stability and activity. Notably, mutations such as A314V, S281G/F382V, and E411K resulted in substantial loss of function, while others exhibited milder effects, which is consistent with our structural analyses. These insights enhance our understanding of IVD's enzymatic properties and provide a foundation for developing targeted therapies for IVA.
履歴
登録2024年9月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年6月11日-
マップ公開2025年6月11日-
更新2025年9月10日-
現状2025年9月10日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_61723.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_61723.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.)
0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 210.944 Å		0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 210.944 Å		0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 210.944 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: 0.824 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-1.4210993 - 2.0612645
平均 (標準偏差)0.005180386 (±0.068934254)
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: 210.944 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_61723_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_61723_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 : Homo tetramer of IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA

全体名称: Homo tetramer of IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA
要素
  • 複合体: Homo tetramer of IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA
    • タンパク質・ペプチド: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
  • リガンド: Isovaleryl-coenzyme A
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

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超分子 #1: Homo tetramer of IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA

超分子名称: Homo tetramer of IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial

分子名称: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: isovaleryl-CoA dehydrogenase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 46.649668 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MAEMATATRL LGWRVASWRL RPPLAGFVSQ RAHSLLPVDD AINGLSEEQR QLRQTMAKFL QEHLAPKAQE IDRSNEFKNL REFWKQLGN LGVLGITAPV QYGGSGLGYL EHVLVMEEIS RASGAVGLSY GAHSNLCINQ LVRNGNEAQK EKYLPKLISG E YIGALAMS ...文字列:
MAEMATATRL LGWRVASWRL RPPLAGFVSQ RAHSLLPVDD AINGLSEEQR QLRQTMAKFL QEHLAPKAQE IDRSNEFKNL REFWKQLGN LGVLGITAPV QYGGSGLGYL EHVLVMEEIS RASGAVGLSY GAHSNLCINQ LVRNGNEAQK EKYLPKLISG E YIGALAMS EPNAGSDVVS MKLKAEKKGN HYILNGNKFW ITNGPDADVL IVYAKTDLAA VPASRGITAF IVEKGMPGFS TS KKLDKLG MRGSNTCELI FEDCKIPAAN ILGHENKGVY VLMSGLDLAR LVLAGGPLGL MQAVLDHTIP YLHVREAFGQ KIG HFQLMQ GKMADMYTRL MACRQYVYNV AKACDEGHCT AKDCAGVILY SAECATQVAL DGIQCFGGNG YINDFPMGRF LRDA KLYEI GAGTSEVRRL VIGRAFNADF H

UniProtKB: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial

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分子 #2: Isovaleryl-coenzyme A

分子名称: Isovaleryl-coenzyme A / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: IVC
分子量理論値: 851.651 Da
Chemical component information

ChemComp-IVC:
Isovaleryl-coenzyme A

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分子 #3: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

分子名称: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: FAD
分子量理論値: 785.55 Da
Chemical component information

ChemComp-FAD:
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD*YM

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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: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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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: GATAN K3 (6k 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）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 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: NONE
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.35 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 102113
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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