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- PDB-7ala: human GCH-GFRP inhibitory complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7ala
タイトルhuman GCH-GFRP inhibitory complex
要素(GTP cyclohydrolase ...) x 2
キーワードHYDROLASE / GTP cyclohydrolase 1 / GTPCH1 / GTP cyclohydrolase I regulatory protein / GFRP / allosteric regulation / complex / allosteric inhibitor
機能・相同性
機能・相同性情報


GTP cyclohydrolase binding / pteridine-containing compound biosynthetic process / dihydrobiopterin metabolic process / regulation of lung blood pressure / GTP cyclohydrolase I / GTP cyclohydrolase I activity / neuromuscular process controlling posture / negative regulation of biosynthetic process / GTP-dependent protein binding / regulation of removal of superoxide radicals ...GTP cyclohydrolase binding / pteridine-containing compound biosynthetic process / dihydrobiopterin metabolic process / regulation of lung blood pressure / GTP cyclohydrolase I / GTP cyclohydrolase I activity / neuromuscular process controlling posture / negative regulation of biosynthetic process / GTP-dependent protein binding / regulation of removal of superoxide radicals / tetrahydrobiopterin biosynthetic process / neuron projection terminus / regulation of nitric oxide biosynthetic process / mitogen-activated protein kinase binding / dopamine biosynthetic process / negative regulation of cardiac muscle cell apoptotic process / positive regulation of heart rate / response to pain / response to type II interferon / negative regulation of cellular senescence / response to tumor necrosis factor / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / tetrahydrofolate biosynthetic process / positive regulation of telomere maintenance via telomerase / nitric oxide biosynthetic process / negative regulation of blood pressure / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / regulation of blood pressure / vasodilation / positive regulation of neuron apoptotic process / melanosome / cytoplasmic vesicle / protein-containing complex assembly / nuclear membrane / response to lipopolysaccharide / GTPase activity / dendrite / calcium ion binding / protein-containing complex binding / GTP binding / protein homodimerization activity / protein-containing complex / mitochondrion / zinc ion binding / nucleoplasm / identical protein binding / nucleus / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
GTP cyclohydrolase I, feedback regulatory protein / GFRP superfamily / GTP cyclohydrolase I feedback regulatory protein (GFRP) / GTP cyclohydrolase I signature 2. / GTP cyclohydrolase I / GTP cyclohydrolase I, conserved site / GTP cyclohydrolase I domain / GTP cyclohydrolase I, N-terminal domain / GTP cyclohydrolase I / GTP cyclohydrolase I signature 1. / GTP cyclohydrolase I, C-terminal/NADPH-dependent 7-cyano-7-deazaguanine reductase
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-5RW / GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein / GTP cyclohydrolase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 1.846 Å
データ登録者Ebenhoch, R. / Nar, H.
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2020
タイトル: A hybrid approach reveals the allosteric regulation of GTP cyclohydrolase I.
著者: Rebecca Ebenhoch / Simone Prinz / Susann Kaltwasser / Deryck J Mills / Robert Meinecke / Martin Rübbelke / Dirk Reinert / Margit Bauer / Lisa Weixler / Markus Zeeb / Janet Vonck / Herbert Nar /
要旨: Guanosine triphosphate (GTP) cyclohydrolase I (GCH1) catalyzes the conversion of GTP to dihydroneopterin triphosphate (H2NTP), the initiating step in the biosynthesis of tetrahydrobiopterin (BH4). ...Guanosine triphosphate (GTP) cyclohydrolase I (GCH1) catalyzes the conversion of GTP to dihydroneopterin triphosphate (H2NTP), the initiating step in the biosynthesis of tetrahydrobiopterin (BH4). Besides other roles, BH4 functions as cofactor in neurotransmitter biosynthesis. The BH4 biosynthetic pathway and GCH1 have been identified as promising targets to treat pain disorders in patients. The function of mammalian GCH1s is regulated by a metabolic sensing mechanism involving a regulator protein, GCH1 feedback regulatory protein (GFRP). GFRP binds to GCH1 to form inhibited or activated complexes dependent on availability of cofactor ligands, BH4 and phenylalanine, respectively. We determined high-resolution structures of human GCH1-GFRP complexes by cryoelectron microscopy (cryo-EM). Cryo-EM revealed structural flexibility of specific and relevant surface lining loops, which previously was not detected by X-ray crystallography due to crystal packing effects. Further, we studied allosteric regulation of isolated GCH1 by X-ray crystallography. Using the combined structural information, we are able to obtain a comprehensive picture of the mechanism of allosteric regulation. Local rearrangements in the allosteric pocket upon BH4 binding result in drastic changes in the quaternary structure of the enzyme, leading to a more compact, tense form of the inhibited protein, and translocate to the active site, leading to an open, more flexible structure of its surroundings. Inhibition of the enzymatic activity is not a result of hindrance of substrate binding, but rather a consequence of accelerated substrate binding kinetics as shown by saturation transfer difference NMR (STD-NMR) and site-directed mutagenesis. We propose a dissociation rate controlled mechanism of allosteric, noncompetitive inhibition.
履歴
登録2020年10月6日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年10月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年4月26日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22024年2月7日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_initial_refinement_model

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: GTP cyclohydrolase 1
B: GTP cyclohydrolase 1
C: GTP cyclohydrolase 1
D: GTP cyclohydrolase 1
E: GTP cyclohydrolase 1
F: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
G: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
H: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
I: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
J: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)169,23125
ポリマ－167,33210
非ポリマー1,89915
水13,854769
1
A: GTP cyclohydrolase 1
B: GTP cyclohydrolase 1
C: GTP cyclohydrolase 1
D: GTP cyclohydrolase 1
E: GTP cyclohydrolase 1
F: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
G: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
H: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
I: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
J: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
ヘテロ分子

A: GTP cyclohydrolase 1
B: GTP cyclohydrolase 1
C: GTP cyclohydrolase 1
D: GTP cyclohydrolase 1
E: GTP cyclohydrolase 1
F: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
G: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
H: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
I: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
J: GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)338,46250
ポリマ－334,66520
非ポリマー3,79730
水36020
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation2_658-x+1,y,-z+31
Buried area74620 Å2
ΔGint-864 kcal/mol
Surface area89110 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)162.745, 114.013, 113.83
Angle α, β, γ (deg.)90, 130.34, 90
Int Tables number5
Space group name H-MC121

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要素

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GTP cyclohydrolase ... , 2種, 10分子 ABCDEFGHIJ

#1: タンパク質
GTP cyclohydrolase 1 / GTP cyclohydrolase I / GTP-CH-I


分子量: 23473.984 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GCH1, DYT5, GCH / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P30793, GTP cyclohydrolase I
#2: タンパク質
GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein / GFRP / GTP cyclohydrolase I feedback regulatory protein / p35


分子量: 9992.483 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: SHMPYLLISTQIRMEVGPTMVGDEQSDPELMQHLGASKRRALGNNFYEYYVDDPPRIVLDKLERRGFRVLSMTGVGQTLV WCLHKE
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GCHFR, GFRP / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P30047

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非ポリマー , 4種, 784分子

#3: 化合物
ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-5RW / 2-azanyl-8-[(4-fluorophenyl)methylsulfanyl]-1,7-dihydropurin-6-one


分子量: 291.304 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C12H10FN5OS / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物
ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 769 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

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

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.41 Å3/Da / 溶媒含有率: 48.88 %
結晶化温度: 293.15 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法
詳細: GOL-P4K; 0.1 M MB3 pH 8.5; 0.12 M Monosaccharides (Morpheus F11)

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: SLS / ビームライン: X10SA / 波長: 0.99988 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 6M-F / 検出器: PIXEL / 日付: 2018年6月9日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.99988 Å / 相対比: 1
反射解像度: 1.846→81.054 Å / Num. obs: 67925 / % possible obs: 94.5 % / 冗長度: 3.4 % / Rmerge(I) obs: 0.069 / Rsym value: 0.069 / Net I/σ(I): 11.3
反射 シェル解像度: 1.846→2.051 Å / 冗長度: 3.5 % / Rmerge(I) obs: 0.634 / Mean I/σ(I) obs: 1.7 / Num. unique obs: 3398 / Rsym value: 0.634 / % possible all: 81.1

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
BUSTER2.11.7精密化
autoPROCデータ削減
XDSJan 26, 201データ削減
autoPROC1.1.7データスケーリング
Aimlessデータスケーリング
Aimlessデータスケーリング
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 1WPL

1wpl


解像度: 1.846→39.74 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.934 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.913 / SU R Cruickshank DPI: 0.307 / 交差検証法: THROUGHOUT / SU R Blow DPI: 0.316 / SU Rfree Blow DPI: 0.208 / SU Rfree Cruickshank DPI: 0.209
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.22 2766 -RANDOM
Rwork0.1853 ---
obs0.1867 67912 50.1 %-
原子変位パラメータBiso mean: 36.49 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-8.7116 Å20 Å23.0388 Å2
2---3.7643 Å20 Å2
3----4.9473 Å2
Refine analyzeLuzzati coordinate error obs: 0.26 Å
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 1.846→39.74 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数10497 0 110 769 11376
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数Restraint functionWeight
X-RAY DIFFRACTIONt_bond_d0.00810840HARMONIC2
X-RAY DIFFRACTIONt_angle_deg1.0214648HARMONIC2
X-RAY DIFFRACTIONt_dihedral_angle_d3869SINUSOIDAL2
X-RAY DIFFRACTIONt_gen_planes1804HARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_it10830HARMONIC10
X-RAY DIFFRACTIONt_chiral_improper_torsion1386SEMIHARMONIC5
X-RAY DIFFRACTIONt_ideal_dist_contact9293SEMIHARMONIC4
X-RAY DIFFRACTIONt_omega_torsion3.71
X-RAY DIFFRACTIONt_other_torsion16.79
LS精密化 シェル解像度: 1.85→1.97 Å
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2295 54 -
Rwork0.2249 --
obs0.2251 1359 5.74 %
精密化 TLS

Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL11 (°2)L12 (°2)L13 (°2)L22 (°2)L23 (°2)L33 (°2)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T11 (Å2)T12 (Å2)T13 (Å2)T22 (Å2)T23 (Å2)T33 (Å2)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
11.0048-0.14751.54990.1084-0.40582.42840.2061-0.0480.7488-0.048-0.16920.09690.74880.0969-0.03690.39870.10360.1058-0.18890.0174-0.1969-20.776-35.7284119.5814
21.21451.26771.80851.26861.68423.59730.0543-0.08250.3019-0.08250.04670.41110.30190.4111-0.101-0.05280.13940.07540.16540.0622-0.1496-1.7977-8.1724122.2619
30.768-0.7201-1.19151.96621.43552.56020.0602-0.0382-0.2068-0.03820.11390.29-0.20680.29-0.17410.1058-0.05870.0177-0.0508-0.0221-0.127-18.655416.6663119.9968
42.17060.4127-1.09580.35990.15772.30770.09580.0332-0.2970.0332-0.0818-0.2973-0.297-0.2973-0.0140.0870.07390.0583-0.0544-0.0125-0.0744-48.59637.9194116.0128
50.39791.2421-0.54632.2605-1.39232.31880.11780.10460.22420.1046-0.0753-0.25180.2242-0.2518-0.04250.1571-0.10950.1303-0.0831-0.0519-0.1207-49.6084-25.5859116.6175
61.19650.0813-0.84092.96890.50312.9877-0.0018-0.2385-0.1725-0.2385-0.0327-0.2691-0.1725-0.26910.03450.05110.0262-0.0333-0.0664-0.0092-0.1053-38.5941-0.423579.095
71.68250.1270.12541.30560.26082.29140.0046-0.1739-0.284-0.1739-0.09110.1945-0.2840.19450.08660.17130.00240.034-0.12910.0325-0.1193-20.14858.367181.8419
82.4594-0.14390.18291.3362-0.28122.2099-0.0053-0.2073-0.0344-0.2073-0.08420.4321-0.03440.43210.0895-0.02410.00120.05630.06550.0469-0.117-5.6157-6.386883.6511
91.38590.92770.45222.10040.35892.79-0.0678-0.11650.4526-0.1165-00.39220.45260.39220.06780.12020.15490.0814-0.07390.0077-0.1127-15.4274-25.346682.296
101.99740.2022-0.60731.98340.16792.6589-0.0618-0.18140.2621-0.1814-0.05-0.22290.2621-0.22290.11180.1672-0.03190.0223-0.1476-0.0376-0.1282-35.8025-21.280879.5365
112.02410.7113-0.90772.89420.5551-0.6693-0.2304-1.15410.1942-1.1541-0.00780.09340.19420.09340.23820.3397-0.0760.0767-0.1495-0.0296-0.2731-26.8997-8.680199.9791
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection detailsAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1{ A|* }A58 - 249
2X-RAY DIFFRACTION1{ A|* }A250
3X-RAY DIFFRACTION2{ B|* }B68 - 249
4X-RAY DIFFRACTION2{ B|* }B250
5X-RAY DIFFRACTION3{ C|* }C58 - 249
6X-RAY DIFFRACTION3{ C|* }C250
7X-RAY DIFFRACTION4{ D|* }D57 - 249
8X-RAY DIFFRACTION4{ D|* }D250
9X-RAY DIFFRACTION5{ E|* }E58 - 249
10X-RAY DIFFRACTION5{ E|* }E250
11X-RAY DIFFRACTION6{ F|* }F-2 - 84
12X-RAY DIFFRACTION6{ F|* }F85
13X-RAY DIFFRACTION7{ G|* }G1 - 84
14X-RAY DIFFRACTION7{ G|* }G85
15X-RAY DIFFRACTION8{ H|* }H1 - 84
16X-RAY DIFFRACTION8{ H|* }H85
17X-RAY DIFFRACTION9{ I|* }I-2 - 83
18X-RAY DIFFRACTION9{ I|* }I85
19X-RAY DIFFRACTION10{ J|* }J-1 - 84
20X-RAY DIFFRACTION10{ J|* }J85
21X-RAY DIFFRACTION11{ X|* }X1 - 5

+
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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