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- PDB-7oj5: Cryo-EM structure of Medicago truncatula HISN5 protein -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7oj5
タイトルCryo-EM structure of Medicago truncatula HISN5 protein
要素Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
キーワードLYASE / histidine biosynthesis / herbicide design / high-resolution Cryo-EM
機能・相同性
機能・相同性情報


imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / imidazoleglycerol-phosphate dehydratase activity / L-histidine biosynthetic process
類似検索 - 分子機能
Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase signature 1. / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase, conserved site / Imidazole glycerol phosphate dehydratase domain superfamily / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase signature 2. / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold
類似検索 - ドメイン・相同性
: / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
類似検索 - 構成要素
生物種Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
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: 2.4 Å
データ登録者Ruszkowski, M. / Witek, W.
資金援助 ポーランド, 1件
組織認可番号国
Polish National Science Centre2018/31/D/NZ1/03630 ポーランド
引用ジャーナル: Front Plant Sci / 年: 2024
タイトル: Targeting imidazole-glycerol phosphate dehydratase in plants: novel approach for structural and functional studies, and inhibitor blueprinting.
著者: Wojciech Witek / Joanna Sliwiak / Michal Rawski / Milosz Ruszkowski /
要旨: The histidine biosynthetic pathway (HBP) is targeted for herbicide design with preliminary success only regarding imidazole-glycerol phosphate dehydratase (IGPD, EC 4.2.1.19), or HISN5, as referred ...The histidine biosynthetic pathway (HBP) is targeted for herbicide design with preliminary success only regarding imidazole-glycerol phosphate dehydratase (IGPD, EC 4.2.1.19), or HISN5, as referred to in plants. HISN5 catalyzes the sixth step of the HBP, in which imidazole-glycerol phosphate (IGP) is dehydrated to imidazole-acetol phosphate. In this work, we present high-resolution cryoEM and crystal structures of HISN5 (HISN5) in complexes with an inactive IGP diastereoisomer and with various other ligands. HISN5 can serve as a new model for plant HISN5 structural studies, as it enables resolving protein-ligand interactions at high (2.2 Å) resolution using cryoEM. We identified ligand-binding hotspots and characterized the features of plant HISN5 enzymes in the context of the HISN5-targeted inhibitor design. Virtual screening performed against millions of small molecules not only revealed candidate molecules but also identified linkers for fragments that were experimentally confirmed to bind. Based on experimental and computational approaches, this study provides guidelines for designing symmetric HISN5 inhibitors that can reach two neighboring active sites. Finally, we conducted analyses of sequence similarity networks revealing that plant HISN5 enzymes derive from cyanobacteria. We also adopted a new approach to measure HISN5 enzymatic activity using isothermal titration calorimetry and enzymatically synthesized IGP.
履歴
登録2021年5月13日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年6月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月10日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update
改定 1.22024年10月30日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / pdbx_entry_details
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _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 / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-12938
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-12938
  • 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: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
B: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
C: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
D: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
E: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
F: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
G: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
H: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
I: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
J: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
K: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
L: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
M: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
N: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
O: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
P: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
Q: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
R: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
S: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
T: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
V: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
W: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
X: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
Y: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)547,25672
ポリマ－544,61924
非ポリマー2,63748
水16,772931
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
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d_24ens_1chain "Y"

NCSドメイン領域:
Dom-IDComponent-IDEns-IDBeg label comp-IDEnd label comp-IDLabel asym-IDLabel seq-ID
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NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
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23given(-1), (-1), (1)302.720012192, 302.719994506

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要素

#1: タンパク質 ...
Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase


分子量: 22692.453 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: I3SDM5, imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
#2: 化合物...
ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 48 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 931 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素名称: Medicago truncatula HISN5 protein / タイプ: COMPLEX / 詳細: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 40 e/Å2
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: 1008

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.19_4092精密化
PHENIX1.19_4092精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1RELION3.1粒子像選択
2EPU画像取得
4CTFFINDCTF補正
7PHENIX1.19-4092モデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
13PHENIX1.19-4092モデル精密化real-space refinement
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: O (正8面体型対称)
3次元再構成解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 229366 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 6EZJ

6ezj


Accession code: 6EZJ / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 18.17 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.001934992
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.51447352
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04265400
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00326240
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.31224728
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints1.65706486177E-13
ens_1d_3AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72958914564E-5
ens_1d_4AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.27564445605E-5
ens_1d_5AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.7282915355E-5
ens_1d_6AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.27564445594E-5
ens_1d_7AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72829153542E-5
ens_1d_8AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000706586252387
ens_1d_9AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72958914545E-5
ens_1d_10AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72958914545E-5
ens_1d_11AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72958914548E-5
ens_1d_12AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0
ens_1d_13AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.27564445611E-5
ens_1d_14AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72829153544E-5
ens_1d_15AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0
ens_1d_16AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72958914564E-5
ens_1d_17AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints1.86103091251E-13
ens_1d_18AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.27564445611E-5
ens_1d_19AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72829153553E-5
ens_1d_20AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72829153553E-5
ens_1d_21AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.27564445602E-5
ens_1d_22AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints3.72829153542E-5
ens_1d_23AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints2.11936877614E-13
ens_1d_24AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.27564445595E-5

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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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