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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7q57 | ||||||
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タイトル | Single Particle Cryo-EM structure of photosynthetic A10B10 glyceraldehyde-3-phospahte dehydrogenase from Spinacia oleracea. | ||||||
要素 |
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キーワード | OXIDOREDUCTASE / Photosynthesis / Calvin-Benson cycle / redox regulation | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (NADP+) (phosphorylating) / glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (NADP+) (phosphorylating) activity / reductive pentose-phosphate cycle / chloroplast / glucose metabolic process / NAD binding / NADP binding 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Spinacia oleracea (ホウレンソウ) | ||||||
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: 13 Å | ||||||
データ登録者 | Marotta, R. / Fermani, S. / Sparla, F. / Trost, P. / Del Giudice, A. | ||||||
資金援助 | フランス, 1件
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引用 | ジャーナル: Acta Crystallogr D Struct Biol / 年: 2022 タイトル: Unravelling the regulation pathway of photosynthetic AB-GAPDH. 著者: Roberto Marotta / Alessandra Del Giudice / Libero Gurrieri / Silvia Fanti / Paolo Swuec / Luciano Galantini / Giuseppe Falini / Paolo Trost / Simona Fermani / Francesca Sparla / 要旨: Oxygenic phototrophs perform carbon fixation through the Calvin-Benson cycle. Different mechanisms adjust the cycle and the light-harvesting reactions to rapid environmental changes. Photosynthetic ...Oxygenic phototrophs perform carbon fixation through the Calvin-Benson cycle. Different mechanisms adjust the cycle and the light-harvesting reactions to rapid environmental changes. Photosynthetic glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) is a key enzyme in the cycle. In land plants, different photosynthetic GAPDHs exist: the most abundant isoform is formed by AB heterotetramers and the least abundant by A homotetramers. Regardless of the subunit composition, GAPDH is the major consumer of photosynthetic NADPH and its activity is strictly regulated. While A-GAPDH is regulated by CP12, AB-GAPDH is autonomously regulated through the C-terminal extension (CTE) of its B subunits. Reversible inhibition of AB-GAPDH occurs via the oxidation of a cysteine pair located in the CTE and the substitution of NADP(H) with NAD(H) in the cofactor-binding site. These combined conditions lead to a change in the oligomerization state and enzyme inhibition. SEC-SAXS and single-particle cryo-EM analysis were applied to reveal the structural basis of this regulatory mechanism. Both approaches revealed that spinach (AB)-GAPDH oligomers with n = 1, 2, 4 and 5 co-exist in a dynamic system. B subunits mediate the contacts between adjacent tetramers in AB and AB oligomers. The CTE of each B subunit penetrates into the active site of a B subunit of the adjacent tetramer, which in turn moves its CTE in the opposite direction, effectively preventing the binding of the substrate 1,3-bisphosphoglycerate in the B subunits. The whole mechanism is made possible, and eventually controlled, by pyridine nucleotides. In fact, NAD(H), by removing NADP(H) from A subunits, allows the entrance of the CTE into the active site of the B subunit, hence stabilizing inhibited oligomers. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7q57.cif.gz | 1.2 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7q57.ent.gz | 1 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7q57.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 | 7q57_validation.pdf.gz | 2.5 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7q57_full_validation.pdf.gz | 2.9 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7q57_validation.xml.gz | 243.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7q57_validation.cif.gz | 341.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/q5/7q57 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/q5/7q57 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 13828MC 7q53C 7q54C 7q55C 7q56C M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-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: 48183.789 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) 参照: UniProt: P12860, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (NADP+) (phosphorylating) #2: タンパク質 | 分子量: 36256.391 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) 参照: UniProt: P19866, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (NADP+) (phosphorylating) #3: 化合物 | ChemComp-NAD / 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: A10B10 glyceraldehyde-3-phospahte dehydrogenase hetero-icosamer complexed with NAD. タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: NATURAL |
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由来(天然) | 生物種: Spinacia oleracea (ホウレンソウ) |
緩衝液 | pH: 7.4 |
試料 | 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: 400 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 |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI POLARA 300 |
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 / 最大 デフォーカス(公称値): 3500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1500 nm |
撮影 | 電子線照射量: 42 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) |
-解析
CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION |
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3次元再構成 | 解像度: 13 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 7532 / 対称性のタイプ: POINT |
原子モデル構築 | PDB-ID: 2PKQ Accession code: 2PKQ / Source name: PDB / タイプ: experimental model |