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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6m3x | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of sulfur oxygenase reductase from Sulfurisphaera tokodaii | |||||||||
要素 | Sulfur oxygenase/reductase | |||||||||
キーワード | OXIDOREDUCTASE / spherical homo 24-mer | |||||||||
機能・相同性 | sulfur oxygenase/reductase / sulfur oxygenase/reductase activity / Sulphur oxygenase reductase / Sulphur oxygenase reductase / Dimeric alpha-beta barrel / metal ion binding / : / Sulfur oxygenase/reductase 機能・相同性情報 | |||||||||
生物種 | Sulfurisphaera tokodaii (古細菌) | |||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.24 Å | |||||||||
データ登録者 | Sato, Y. / Adachi, N. / Moriya, T. / Arakawa, T. / Kawasaki, M. / Yamada, C. / Senda, T. / Fushinobu, S. | |||||||||
資金援助 | 日本, 2件
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引用 | ジャーナル: J Struct Biol X / 年: 2020 タイトル: Crystallographic and cryogenic electron microscopic structures and enzymatic characterization of sulfur oxygenase reductase from . 著者: Yuta Sato / Takashi Yabuki / Naruhiko Adachi / Toshio Moriya / Takatoshi Arakawa / Masato Kawasaki / Chihaya Yamada / Toshiya Senda / Shinya Fushinobu / Takayoshi Wakagi / 要旨: Sulfur oxygenase reductases (SORs) are present in thermophilic and mesophilic archaea and bacteria, and catalyze oxygen-dependent oxygenation and disproportionation of elemental sulfur. SOR has a ...Sulfur oxygenase reductases (SORs) are present in thermophilic and mesophilic archaea and bacteria, and catalyze oxygen-dependent oxygenation and disproportionation of elemental sulfur. SOR has a hollow, spherical homo-24-mer structure and reactions take place at active sites inside the chamber. The crystal structures of SORs from species have been reported. However, the states of the active site components (mononuclear iron and cysteines) and the entry and exit paths of the substrate and products are still in dispute. Here, we report the biochemical and structural characterizations of SORs from the thermoacidophilic archaeon (StSOR) and present high-resolution structures determined by X-ray crystallography and cryogenic electron microscopy (cryo-EM). The crystal structure of StSOR was determined at 1.73 Å resolution. At the catalytic center, iron is ligated to His86, His90, Glu114, and two water molecules. Three conserved cysteines in the cavity are located 9.5-13 Å from the iron and were observed as free thiol forms. A mutational analysis indicated that the iron and one of the cysteines (Cys31) were essential for both activities. The cryo-EM structure was determined at 2.24 Å resolution using an instrument operating at 200 kV. The two structures determined by different methodologies showed similar main chain traces, but the maps exhibited different features at catalytically important components. A possible role of StSOR in the sulfur metabolism of (an obligate aerobe) is discussed based on this study. Given the high resolution achieved in this study, StSOR was shown to be a good benchmark sample for cryo-EM. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 6m3x.cif.gz | 1.3 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6m3x.ent.gz | 1.1 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6m3x.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 6m3x_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6m3x_full_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | |
XML形式データ | 6m3x_validation.xml.gz | 174.1 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6m3x_validation.cif.gz | 209.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/m3/6m3x ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/m3/6m3x | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 30073MC 6m35C C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10546 (タイトル: 2.05 angstrom resolution structure determination of sulfur oxygenase reductase using 200kV cryo-EM Data size: 3.9 TB Data #1: 2.05 angstrom resolution structure determination of sulfur oxygenase reductase using 200kV cryo-EM [micrographs - multiframe]) |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 35763.344 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Sulfurisphaera tokodaii (strain DSM 16993 / JCM 10545 / NBRC 100140 / 7) (古細菌) 株: DSM 16993 / JCM 10545 / NBRC 100140 / 7 / 遺伝子: sor, ST1127, STK_11270 / プラスミド: pET-17b / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 / Variant (発現宿主): AI / 参照: UniProt: Q972K4, sulfur oxygenase/reductase #2: 化合物 | ChemComp-FE / #3: 水 | ChemComp-HOH / | 研究の焦点であるリガンドがあるか | Y | |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: sulfur oxygenase reductase from Sulfurisphaera tokodaii タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / 詳細: spherical homo 24-mer / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT | |||||||||||||||
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分子量 |
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由来(天然) | 生物種: Sulfurisphaera tokodaii (古細菌) / 株: strain 7 | |||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21-AI | |||||||||||||||
緩衝液 | pH: 8 | |||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 10 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: This sample was mono-disperse. | |||||||||||||||
試料支持 | 詳細: The grid was washed by acetone prior to use. / グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3 | |||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 291 K / 詳細: Blotting time was 5 seconds (blot force 20) |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TALOS ARCTICA |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 150000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 1500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 300 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN |
撮影 | 平均露光時間: 50.89 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2558 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 305182 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: O (正8面体型対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.24 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 85621 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 20.65 / プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL / Target criteria: CCmask |