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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7qh2 | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of Ldh-EtfAB complex from Acetobacterium woodii | ||||||
要素 | (Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit ...) x 3 | ||||||
キーワード | FLAVOPROTEIN / Electron bifurcation / Electron confirmation / Lactate / Lactate dehydrogenase complex / Electron transferring flavoprotein / A. woodii / redox enzyme | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 lactate dehydrogenase (NAD+,ferredoxin) / D-lactate dehydrogenase activity / FAD binding / flavin adenine dinucleotide binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Acetobacterium woodii (バクテリア) | ||||||
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: 2.43 Å | ||||||
データ登録者 | Kayastha, K. / Ermler, U. | ||||||
資金援助 | ドイツ, 1件
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引用 | ジャーナル: Elife / 年: 2022 タイトル: Structure-based electron-confurcation mechanism of the Ldh-EtfAB complex. 著者: Kanwal Kayastha / Alexander Katsyv / Christina Himmrich / Sonja Welsch / Jan M Schuller / Ulrich Ermler / Volker Müller / 要旨: Lactate oxidation with NAD as electron acceptor is a highly endergonic reaction. Some anaerobic bacteria overcome the energetic hurdle by flavin-based electron bifurcation/confurcation (FBEB/FBEC) ...Lactate oxidation with NAD as electron acceptor is a highly endergonic reaction. Some anaerobic bacteria overcome the energetic hurdle by flavin-based electron bifurcation/confurcation (FBEB/FBEC) using a lactate dehydrogenase (Ldh) in concert with the electron-transferring proteins EtfA and EtfB. The electron cryo-microscopically characterized (Ldh-EtfAB) complex of at 2.43 Å resolution consists of a mobile EtfAB shuttle domain located between the rigid central Ldh and the peripheral EtfAB base units. The FADs of Ldh and the EtfAB shuttle domain contact each other thereby forming the D (dehydrogenation-connected) state. The intermediary Glu37 and Glu139 may harmonize the redox potentials between the FADs and the pyruvate/lactate pair crucial for FBEC. By integrating Alphafold2 calculations a plausible novel B (bifurcation-connected) state was obtained allowing electron transfer between the EtfAB base and shuttle FADs. Kinetic analysis of enzyme variants suggests a correlation between NAD binding site and D-to-B-state transition implicating a 75° rotation of the EtfAB shuttle domain. The FBEC inactivity when truncating the ferredoxin domain of EtfA substantiates its role as redox relay. Lactate oxidation in Ldh is assisted by the catalytic base His423 and a metal center. On this basis, a comprehensive catalytic mechanism of the FBEC process was proposed. | ||||||
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 | 7qh2.cif.gz | 377.9 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7qh2.ent.gz | 305.3 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7qh2.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 | 7qh2_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7qh2_full_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7qh2_validation.xml.gz | 66.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7qh2_validation.cif.gz | 98.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/qh/7qh2 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/qh/7qh2 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 13960MC 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
-Lactate dehydrogenase (NAD(+),ferredoxin) subunit ... , 3種, 6分子 ADBECF
#1: タンパク質 | 分子量: 46222.496 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Acetobacterium woodii (バクテリア) 株: ATCC 29683 / DSM 1030 / JCM 2381 / KCTC 1655 / WB1 / 遺伝子: lctC, etfA, Awo_c08720 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): del-iscR 参照: UniProt: H6LBB1, lactate dehydrogenase (NAD+,ferredoxin) #2: タンパク質 | 分子量: 29187.627 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Acetobacterium woodii (バクテリア) 株: ATCC 29683 / DSM 1030 / JCM 2381 / KCTC 1655 / WB1 / 遺伝子: lctB, etfB, Awo_c08710 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): del-iscR 参照: UniProt: H6LBB0, lactate dehydrogenase (NAD+,ferredoxin) #3: タンパク質 | 分子量: 51267.797 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Acetobacterium woodii (バクテリア) 株: ATCC 29683 / DSM 1030 / JCM 2381 / KCTC 1655 / WB1 / 遺伝子: lctD, glcD, Awo_c08730 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): del-iscR 参照: UniProt: H6LBS1, lactate dehydrogenase (NAD+,ferredoxin) |
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-非ポリマー , 3種, 10分子
#4: 化合物 | ChemComp-FAD / #5: 化合物 | #6: 水 | ChemComp-HOH / | |
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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
-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: Ldh-EtfAB complex / タイプ: COMPLEX 詳細: Complex composed of a dimer of a trimer of EtfA, EtfB and Ldh subunits making a hexameric oligomer state. Each of the subunits contain 1 FAD co-factor making total of 6 FADs. 2 Ldh subunits ...詳細: Complex composed of a dimer of a trimer of EtfA, EtfB and Ldh subunits making a hexameric oligomer state. Each of the subunits contain 1 FAD co-factor making total of 6 FADs. 2 Ldh subunits contain 1 Fe molecule each. Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT | |||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.22 MDa / 実験値: YES | |||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Acetobacterium woodii (バクテリア) | |||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: del-iscR / プラスミド: pET21a | |||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 / 詳細: pH 7.5 | |||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 1.8 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: Sample was cross linked with 1 mM of BS3 before grid preparation. | |||||||||||||||
試料支持 | 詳細: 45mA / 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: C-flat-1.2/1.3 | |||||||||||||||
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: 277.15 K 詳細: Blot force of +20 and blotting time of 4 seconds before plunging |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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 / 倍率(公称値): 105000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2100 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1200 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 平均露光時間: 6.52 sec. / 電子線照射量: 106.17 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 実像数: 9788 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 30 eV |
画像スキャン | 横: 5760 / 縦: 4092 |
-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: 5517853 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C2 (2回回転対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.43 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 674283 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 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: AB INITIO MODEL / 空間: REAL |