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- EMDB-9876: Structure of PaaZ, a bifunctional enzyme in complex with NADP+ an... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9876
タイトルStructure of PaaZ, a bifunctional enzyme in complex with NADP+ and CCoA
マップデータThe map of PaaZ is in complex with NADP and Crotonyl CoA
試料
  • 複合体: PaaZ
    • タンパク質・ペプチド: Bifunctional protein PaaZ
  • リガンド: NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
  • リガンド: CROTONYL COENZYME A
キーワードsubstrate channeling / bi-functional enzyme / hydrolase / dehydrogenase
機能・相同性
機能・相同性情報


3-oxo-5,6-dehydrosuberyl-CoA semialdehyde dehydrogenase / oxepin-CoA hydrolase / hydrolase activity, acting on acid carbon-carbon bonds, in ketonic substances / ether hydrolase activity / oxidoreductase activity, acting on CH or CH2 groups, NAD or NADP as acceptor / phenylacetate catabolic process / oxidoreductase activity, acting on the aldehyde or oxo group of donors, NAD or NADP as acceptor / enoyl-CoA hydratase activity / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
Phenylacetic acid degradation protein PaaN / MaoC-like dehydratase domain / MaoC like domain / HotDog domain superfamily / Aldehyde dehydrogenase domain / Aldehyde dehydrogenase family / Aldehyde dehydrogenase, C-terminal / Aldehyde dehydrogenase, N-terminal / Aldehyde/histidinol dehydrogenase
類似検索 - ドメイン・相同性
Bifunctional protein PaaZ
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Gakher L / Vinothkumar KR / Katagihallimath N / Sowdhamini R / Sathyanarayanan N / Cannone G
資金援助 インド, 英国, 4件
OrganizationGrant number国
Department of Biotechnology (India)DBT/PR12422/MED/31/287/2014 インド
Council of Scientific & Industrial ResearchCSIR/37/1606/13/EMR-II インド
Department of Biotechnology (India)BT/PR5081/INF/22/156/2012 インド
Medical Research Council (United Kingdom)U105184322 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2019
タイトル: Molecular basis for metabolite channeling in a ring opening enzyme of the phenylacetate degradation pathway.
著者: Nitish Sathyanarayanan / Giuseppe Cannone / Lokesh Gakhar / Nainesh Katagihallimath / Ramanathan Sowdhamini / Subramanian Ramaswamy / Kutti R Vinothkumar /
要旨: Substrate channeling is a mechanism for the internal transfer of hydrophobic, unstable or toxic intermediates from the active site of one enzyme to another. Such transfer has previously been ...Substrate channeling is a mechanism for the internal transfer of hydrophobic, unstable or toxic intermediates from the active site of one enzyme to another. Such transfer has previously been described to be mediated by a hydrophobic tunnel, the use of electrostatic highways or pivoting and by conformational changes. The enzyme PaaZ is used by many bacteria to degrade environmental pollutants. PaaZ is a bifunctional enzyme that catalyzes the ring opening of oxepin-CoA and converts it to 3-oxo-5,6-dehydrosuberyl-CoA. Here we report the structures of PaaZ determined by electron cryomicroscopy with and without bound ligands. The structures reveal that three domain-swapped dimers of the enzyme form a trilobed structure. A combination of small-angle X-ray scattering (SAXS), computational studies, mutagenesis and microbial growth experiments suggests that the key intermediate is transferred from one active site to the other by a mechanism of electrostatic pivoting of the CoA moiety, mediated by a set of conserved positively charged residues.
履歴
登録2019年3月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年9月11日-
マップ公開2019年9月11日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.085
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.085
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6jqo
  • 表面レベル: 0.085
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_9876.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_9876.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 266.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈The map of PaaZ is in complex with NADP and Crotonyl CoA
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.)
1.04 Å/pix.
x 412 pix.
= 428.48 Å		1.04 Å/pix.
x 412 pix.
= 428.48 Å		1.04 Å/pix.
x 412 pix.
= 428.48 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: 1.04 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: 0.085 / ムービー #1: 0.085
最小 - 最大-0.30814645 - 0.5869002
平均 (標準偏差)0.0000056197364 (±0.01413706)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ412412412
Spacing412412412
セルA=B=C: 428.47998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.041.041.04
M x/y/z412412412
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z428.480428.480428.480
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ300300300
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS412412412
D min/max/mean-0.3080.5870.000

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添付データ

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追加マップ: This map is one of the half-maps after refinement.

ファイルemd_9876_additional_1.map
注釈This map is one of the half-maps after refinement.
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: This map is one of the half-maps after refinement.

ファイルemd_9876_additional_2.map
注釈This map is one of the half-maps after refinement.
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 : PaaZ

全体名称: PaaZ
要素
  • 複合体: PaaZ
    • タンパク質・ペプチド: Bifunctional protein PaaZ
  • リガンド: NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
  • リガンド: CROTONYL COENZYME A

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超分子 #1: PaaZ

超分子名称: PaaZ / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: PaaZ is a bifunctional enzyme that has hydrolase and dehydrogenase activity.
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12
分子量理論値: 440 KDa

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分子 #1: Bifunctional protein PaaZ

分子名称: Bifunctional protein PaaZ / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: oxepin-CoA hydrolase
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12
分子量理論値: 73.969391 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGHHHHHHQQ LASFLSGTWQ SGRGRSRLIH HAISGEALWE VTSEGLDMAA ARQFAIEKGA PALRAMTFIE RAAMLKAVAK HLLSEKERF YALSAQTGAT RADSWVDIEG GIGTLFTYAS LGSRELPDDT LWPEDELIPL SKEGGFAARH LLTSKSGVAV H INAFNFPC ...文字列:
MGHHHHHHQQ LASFLSGTWQ SGRGRSRLIH HAISGEALWE VTSEGLDMAA ARQFAIEKGA PALRAMTFIE RAAMLKAVAK HLLSEKERF YALSAQTGAT RADSWVDIEG GIGTLFTYAS LGSRELPDDT LWPEDELIPL SKEGGFAARH LLTSKSGVAV H INAFNFPC WGMLEKLAPT WLGGMPAIIK PATATAQLTQ AMVKSIVDSG LVPEGAISLI CGSAGDLLDH LDSQDVVTFT GS AATGQML RVQPNIVAKS IPFTMEADSL NCCVLGEDVT PDQPEFALFI REVVREMTTK AGQKCTAIRR IIVPQALVNA VSD ALVARL QKVVVGDPAQ EGVKMGALVN AEQRADVQEK VNILLAAGCE IRLGGQADLS AAGAFFPPTL LYCPQPDETP AVHA TEAFG PVATLMPAQN QRHALQLACA GGGSLAGTLV TADPQIARQF IADAARTHGR IQILNEESAK ESTGHGSPLP QLVHG GPGR AGGGEELGGL RAVKHYMQRT AVQGSPTMLA AISKQWVRGA KVEEDRIHPF RKYFEELQPG DSLLTPRRTM TEADIV NFA CLSGDHFYAH MDKIAAAESI FGERVVHGYF VLSAAAGLFV DAGVGPVIAN YGLESLRFIE PVKPGDTIQV RLTCKRK TL KKQRSAEEKP TGVVEWAVEV FNQHQTPVAL YSILTLVARQ HGDFVD

UniProtKB: Bifunctional protein PaaZ

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分子 #2: NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE

分子名称: NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 6 / 式: NAP
分子量理論値: 743.405 Da
Chemical component information

ChemComp-NAP:
NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE

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分子 #3: CROTONYL COENZYME A

分子名称: CROTONYL COENZYME A / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: COO
分子量理論値: 835.608 Da
Chemical component information

ChemComp-COO:
CROTONYL COENZYME A

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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0.015 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 構成要素:
濃度名称
25.0 mMHEPES
50.0 mMNACL

詳細: Protein was purified and kept in 25mM Hepes buffer and 50 mM NaCl
グリッドモデル: Quantifoil, UltrAuFoil, R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 300 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.02 kPa
詳細: Grids were glow discharged for 5 minutes and graphene oxide was applied. This was followed by 3 times wash with water and dried.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 283.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: blotting force 10, blotting time 4 sec, waiting time 15 sec, drying time 0, blotting time 1..
詳細The peak fraction from gel filtration was used for grid preparation. NADP+ and CCoA were added 10 fold excess and incubated for 15 minutes before applying to the grid.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 80.0 K / 最高: 80.0 K
詳細Data was collected with EPU software
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 563 / 平均露光時間: 60.0 sec. / 平均電子線量: 27.0 e/Å2
詳細: The 60 second exposure was saved into 75 frames with each frame ~0.36 e-. The frames were then grouped into 3 for alignment and summed images were used for data processing
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 倍率（補正後）: 134615 / 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）: 3.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 倍率（公称値）: 75000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

詳細Counting mode
粒子像選択選択した数: 122910
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: The native map of PaaZ low pass filtered to 60A was used as reference map.
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0) / 使用した粒子像数: 120968
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細Real space refinement with secondary structure enabled, minimization and adp
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER / 温度因子: 44.4
得られたモデル

PDB-6jqo:
Structure of PaaZ, a bifunctional enzyme in complex with NADP+ and CCoA

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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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