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- EMDB-65128: Structure of the plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 in comp... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-65128
タイトルStructure of the plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 in complex with oleoyl-CoA
マップデータ
試料
  • 複合体: Dimer of plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 with Oleoyl-CoA
    • タンパク質・ペプチド: Diacylglycerol O-acyltransferase 1
  • リガンド: S-{(3R,5R,9R)-1-[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)tetrahydrofuran-2-yl]-3,5,9-trihydroxy-8,8-dimethyl-3,5-dioxido-10,14-dioxo-2,4,6-trioxa-11,15-diaza-3lambda~5~,5lambda~5~-diphosphaheptadecan-17-yl} (9Z)-octadec-9-enethioate (non-preferred name)
キーワードTAG synthysis / activity regulation / FFA / intramembrane enzyme / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of seed germination / triglyceride biosynthetic process / diacylglycerol O-acyltransferase / diacylglycerol O-acyltransferase activity / chloroplast membrane / regulation of seed germination / glycerol metabolic process / embryo development ending in seed dormancy / response to abscisic acid / chloroplast envelope ...positive regulation of seed germination / triglyceride biosynthetic process / diacylglycerol O-acyltransferase / diacylglycerol O-acyltransferase activity / chloroplast membrane / regulation of seed germination / glycerol metabolic process / embryo development ending in seed dormancy / response to abscisic acid / chloroplast envelope / regulation of embryonic development / response to glucose / response to salt stress / lipid droplet / response to cold / carbohydrate metabolic process / endoplasmic reticulum membrane / membrane
類似検索 - 分子機能
Diacylglycerol O-acyltransferase 1 / Sterol O-acyltransferase, ACAT/DAG/ARE types / Membrane bound O-acyl transferase, MBOAT / MBOAT, membrane-bound O-acyltransferase family
類似検索 - ドメイン・相同性
Diacylglycerol O-acyltransferase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.54 Å
データ登録者Liu XY / Li JJ / Song DF / Liu ZF
資金援助 中国, 5件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32000852 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31925024 中国
Chinese Academy of SciencesYSBR-015 中国
Chinese Academy of SciencesXDB37020101 中国
Chinese Academy of SciencesZDBS-LY-SM003 中国
引用ジャーナル: Plant Cell / 年: 2025
タイトル: Structural mechanisms underlying the free fatty acid-mediated regulation of DIACYLGLYCEROL O-ACYLTRANSFERASE 1 in Arabidopsis.
著者: Xiuying Liu / Junjie Li / Danfeng Song / Zhenfeng Liu /
要旨: Triacylglycerol (TAG) constitutes the primary component of plant oils and is essential for food and biodiesel production. Diacylglycerol O-acyltransferase-1 (DGAT1), the key rate-limiting enzyme in ...Triacylglycerol (TAG) constitutes the primary component of plant oils and is essential for food and biodiesel production. Diacylglycerol O-acyltransferase-1 (DGAT1), the key rate-limiting enzyme in TAG biosynthesis, is an important target for engineering plants with enhanced oil yield and improved fatty acyl composition. Environmental stress triggers the accumulation of toxic lipid intermediates such as free fatty acids (FFAs) and diacylglycerols (DAGs). Plants alleviate lipid toxicity by upregulating DGAT1 to channel the intermediates into TAG. Through biochemical studies, we demonstrate that FFAs directly enhance the activity of Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) DGAT1 (AtDGAT1) by ∼3-fold. Cryo-electron microscopy structures of wild-type (WT) AtDGAT1 and a low-activity mutant (H447A) reveal the binding sites for both substrates (DAG and oleoyl-CoA), 2 products (TAG and CoASH), and multiple FFA molecules. Remarkably, mutating a cysteine residue (Cys246) in contact with the FFA head group to Ala, Ser, or Thr increases AtDAGT1 activity significantly. The C246A mutant accommodates the carboxyl group of FFA slightly deeper within the active site, potentially enhancing substrate binding. Furthermore, the FFA molecules orient the acyl-CoA tail at a position favorable for the catalytic reaction. Our integrated biochemical and structural results provide insights into the catalytic mechanism and activity regulation of DGAT1, which will enable the future engineering of oil crops.
履歴
登録2025年6月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月5日-
マップ公開2025年11月5日-
更新2025年11月12日-
現状2025年11月12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_65128.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_65128.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

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軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1 Å/pix.
x 256 pix.
= 256. Å		1 Å/pix.
x 256 pix.
= 256. Å		1 Å/pix.
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= 256. Å

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投影像

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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: 0.4
最小 - 最大-2.128519 - 2.9119916
平均 (標準偏差)-0.00004981628 (±0.059145994)
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: 256.0 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: #2

ファイルemd_65128_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_65128_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 : Dimer of plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 with Oleoyl-CoA

全体名称: Dimer of plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 with Oleoyl-CoA
要素
  • 複合体: Dimer of plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 with Oleoyl-CoA
    • タンパク質・ペプチド: Diacylglycerol O-acyltransferase 1
  • リガンド: S-{(3R,5R,9R)-1-[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)tetrahydrofuran-2-yl]-3,5,9-trihydroxy-8,8-dimethyl-3,5-dioxido-10,14-dioxo-2,4,6-trioxa-11,15-diaza-3lambda~5~,5lambda~5~-diphosphaheptadecan-17-yl} (9Z)-octadec-9-enethioate (non-preferred name)

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超分子 #1: Dimer of plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 with Oleoyl-CoA

超分子名称: Dimer of plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 with Oleoyl-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: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
分子量理論値: 120 KDa

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分子 #1: Diacylglycerol O-acyltransferase 1

分子名称: Diacylglycerol O-acyltransferase 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: diacylglycerol O-acyltransferase
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
分子量理論値: 60.029699 KDa
組換発現生物種: Komagataella pastoris (菌類)
配列文字列: MAILDSAGVT TVTENGGGEF VDLDRLRRRK SRSDSSNGLL LSGSDNNSPS DDVGAPADVR DRIDSVVNDD AQGTANLAGD NNGGGDNNG GGRGGGEGRG NADATFTYRP SVPAHRRARE SPLSSDAIFK QSHAGLFNLC VVVLIAVNSR LIIENLMKYG W LIRTDFWF ...文字列:
MAILDSAGVT TVTENGGGEF VDLDRLRRRK SRSDSSNGLL LSGSDNNSPS DDVGAPADVR DRIDSVVNDD AQGTANLAGD NNGGGDNNG GGRGGGEGRG NADATFTYRP SVPAHRRARE SPLSSDAIFK QSHAGLFNLC VVVLIAVNSR LIIENLMKYG W LIRTDFWF SSRSLRDWPL FMCCISLSIF PLAAFTVEKL VLQKYISEPV VIFLHIIITM TEVLYPVYVT LRCDSAFLSG VT LMLLTCI VWLKLVSYAH TSYDIRSLAN AADKANPEVS YYVSLKSLAY FMVAPTLCYQ PSYPRSACIR KGWVARQFAK LVI FTGFMG FIIEQYINPI VRNSKHPLKG DLLYAIERVL KLSVPNLYVW LCMFYCFFHL WLNILAELLC FGDREFYKDW WNAK SVGDY WRMWNMPVHK WMVRHIYFPC LRSKIPKTLA IIIAFLVSAV FHELCIAVPC RLFKLWAFLG IMFQVPLVFI TNYLQ ERFG STVGNMIFWF IFCIFGQPMC VLLYYHDLMN RKGSMSGPHH HHHH

UniProtKB: Diacylglycerol O-acyltransferase 1

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分子 #2: S-{(3R,5R,9R)-1-[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydrox...

分子名称: S-{(3R,5R,9R)-1-[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)tetrahydrofuran-2-yl]-3,5,9-trihydroxy-8,8-dimethyl-3,5-dioxido-10,14-dioxo-2,4,6-trioxa-11,15-diaza- ...名称: S-{(3R,5R,9R)-1-[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)tetrahydrofuran-2-yl]-3,5,9-trihydroxy-8,8-dimethyl-3,5-dioxido-10,14-dioxo-2,4,6-trioxa-11,15-diaza-3lambda~5~,5lambda~5~-diphosphaheptadecan-17-yl} (9Z)-octadec-9-enethioate (non-preferred name)
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: 3VV
分子量理論値: 1.03198 KDa
Chemical component information

ChemComp-3VV:
S-{(3R,5R,9R)-1-[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-amino-9H-purin-9-yl)-4-hydroxy-3-(phosphonooxy)tetrahydrofuran-2-yl]-3,5,9-trihydroxy-8,8-dimethyl-3,5-dioxido-10,14-dioxo-2,4,6-trioxa-11,15-diaza-3lambda~5~,5lambda~5~-diphosphaheptadecan-17-yl} (9Z)-octadec-9-enethioate (non-preferred name)

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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0.48 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 1.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3313037
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.54 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. V3.1) / 使用した粒子像数: 462401
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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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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