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- PDB-7tu1: Structure of the L. blandensis dGTPase R37A mutant -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7tu1
タイトルStructure of the L. blandensis dGTPase R37A mutant
要素dGTP triphosphohydrolase
キーワードHYDROLASE / dGTPase / nucleotide binding
機能・相同性
機能・相同性情報


dGTPase activity / dGTP catabolic process / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase, C-terminal / Deoxyguanosinetriphosphate triphosphohydrolase, central domain superfamily / dNTP triphosphohydrolase / : / HD domain profile. / HD domain / HD domain / Metal dependent phosphohydrolases with conserved 'HD' motif. / HD/PDEase domain
類似検索 - ドメイン・相同性
dGTP triphosphohydrolase
類似検索 - 構成要素
生物種Leeuwenhoekiella blandensis (バクテリア)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 1.8 Å
データ登録者Sikkema, A.P. / Klemm, B.P. / Horng, J.C. / Hall, T.M.T.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZIAES050165 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / : 2022
タイトル: High-resolution structures of the SAMHD1 dGTPase homolog from Leeuwenhoekiella blandensis reveal a novel mechanism of allosteric activation by dATP.
著者: Bradley P Klemm / Andrew P Sikkema / Allen L Hsu / James C Horng / Traci M Tanaka Hall / Mario J Borgnia / Roel M Schaaper /
要旨: Deoxynucleoside triphosphate (dNTP) triphosphohydrolases (dNTPases) are important enzymes that may perform multiple functions in the cell, including regulating the dNTP pools and contributing to ...Deoxynucleoside triphosphate (dNTP) triphosphohydrolases (dNTPases) are important enzymes that may perform multiple functions in the cell, including regulating the dNTP pools and contributing to innate immunity against viruses. Among the homologs that are best studied are human sterile alpha motif and HD domain-containing protein 1 (SAMHD1), a tetrameric dNTPase, and the hexameric Escherichia coli dGTPase; however, it is unclear whether these are representative of all dNTPases given their wide distribution throughout life. Here, we investigated a hexameric homolog from the marine bacterium Leeuwenhoekiella blandensis, revealing that it is a dGTPase that is subject to allosteric activation by dATP, specifically. Allosteric regulation mediated solely by dATP represents a novel regulatory feature among dNTPases that may facilitate maintenance of cellular dNTP pools in L. blandensis. We present high-resolution X-ray crystallographic structures (1.80-2.26 Å) in catalytically important conformations as well as cryo-EM structures (2.1-2.7 Å) of the enzyme bound to dGTP and dATP ligands. The structures, the highest resolution cryo-EM structures of any SAMHD1-like dNTPase to date, reveal an intact metal-binding site with the dGTP substrate coordinated to three metal ions. These structural and biochemical data yield insights into the catalytic mechanism and support a conserved catalytic mechanism for the tetrameric and hexameric dNTPase homologs. We conclude that the allosteric activation by dATP appears to rely on structural connectivity between the allosteric and active sites, as opposed to the changes in oligomeric state upon ligand binding used by SAMHD1.
履歴
登録2022年2月2日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年6月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年7月6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.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22022年7月20日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume
改定 1.32023年10月18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: dGTP triphosphohydrolase
B: dGTP triphosphohydrolase
C: dGTP triphosphohydrolase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)158,96215
ポリマ-157,9113
非ポリマー1,05112
10,665592
1
A: dGTP triphosphohydrolase
B: dGTP triphosphohydrolase
C: dGTP triphosphohydrolase
ヘテロ分子

A: dGTP triphosphohydrolase
B: dGTP triphosphohydrolase
C: dGTP triphosphohydrolase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)317,92430
ポリマ-315,8236
非ポリマー2,10224
1086
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation8_666-y+1,-x+1,-z+3/21
Buried area24110 Å2
ΔGint-265 kcal/mol
Surface area95280 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)181.437, 181.437, 110.845
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number92
Space group name H-MP41212
Space group name HallP4abw2nw
Symmetry operation#1: x,y,z
#2: -y+1/2,x+1/2,z+1/4
#3: y+1/2,-x+1/2,z+3/4
#4: x+1/2,-y+1/2,-z+3/4
#5: -x+1/2,y+1/2,-z+1/4
#6: -x,-y,z+1/2
#7: y,x,-z
#8: -y,-x,-z+1/2

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要素

#1: タンパク質 dGTP triphosphohydrolase


分子量: 52637.125 Da / 分子数: 3 / 変異: R37A / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Leeuwenhoekiella blandensis (バクテリア)
: CECT 7118 / CCUG 51940 / MED217 / 遺伝子: MED217_16760 / プラスミド: pMCSG7 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: A3XHN1
#2: 化合物 ChemComp-EDO / 1,2-ETHANEDIOL / ETHYLENE GLYCOL / エチレングリコ-ル


分子量: 62.068 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / : C2H6O2
#3: 化合物
ChemComp-SO4 / SULFATE ION / 硫酸ジアニオン


分子量: 96.063 Da / 分子数: 9 / 由来タイプ: 合成 / : SO4
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 592 / 由来タイプ: 天然 / : H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: 3.03 Å3/Da / 溶媒含有率: 59.43 %
解説: crystal grew as square bipyramid, approximately 300 microns per side
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / pH: 6.5
詳細: Crystal grown in 1ul:1ul drops of well solution (0.6M Sodium Potassium Tartrate, 0.16M Lithium Sulfate, 0.1M Bis-Tris pH 6.5) and 10mg/mL protein. Cryoprotected by soaking in well solution ...詳細: Crystal grown in 1ul:1ul drops of well solution (0.6M Sodium Potassium Tartrate, 0.16M Lithium Sulfate, 0.1M Bis-Tris pH 6.5) and 10mg/mL protein. Cryoprotected by soaking in well solution with 30% ethylene glycol added

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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: APS / ビームライン: 22-ID / 波長: 1 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER X 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2019年11月1日
詳細: Si 111. Rosenbaum-Rock double-crystal monochromator: liquid nitrogen cooled; sagitally focusing 2nd crystal, Rosenbaum-Rock vertical focusing mirror
放射モノクロメーター: double crystal - liquid nitrogen cooled
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: 1 Å / 相対比: 1
反射解像度: 1.8→40 Å / Num. obs: 169361 / % possible obs: 99.7 % / 冗長度: 15.1 % / Biso Wilson estimate: 41.98 Å2 / CC1/2: 0.995 / CC star: 0.999 / Rmerge(I) obs: 0.124 / Rrim(I) all: 0.128 / Net I/σ(I): 11.31
反射 シェル解像度: 1.8→1.91 Å / 冗長度: 15 % / Rmerge(I) obs: 1.882 / Mean I/σ(I) obs: 1.01 / Num. unique obs: 26929 / CC1/2: 0.547 / CC star: 0.841 / Rrim(I) all: 1.948 / % possible all: 99.1

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.19.2_4158精密化
XDSデータ削減
XDS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: 3BG2
解像度: 1.8→36.21 Å / SU ML: 0.2238 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.34 / 位相誤差: 21.0313
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射
Rfree0.199 5351 1.64 %
Rwork0.1768 320903 -
obs0.1771 169276 99.66 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso mean: 54.97 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 1.8→36.21 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数10266 0 57 592 10915
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.00810520
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.933114227
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.05961577
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.00661836
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d15.623858
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
1.8-1.820.35611700.33610149X-RAY DIFFRACTION94.16
1.82-1.840.33561780.319810709X-RAY DIFFRACTION100
1.84-1.860.30121800.308310732X-RAY DIFFRACTION99.99
1.86-1.890.32611800.295310686X-RAY DIFFRACTION99.99
1.89-1.910.30141800.285810833X-RAY DIFFRACTION100
1.91-1.940.27651770.274610651X-RAY DIFFRACTION100
1.94-1.970.27351760.277710738X-RAY DIFFRACTION99.96
1.97-20.24421770.271510641X-RAY DIFFRACTION99.32
2-2.030.29761730.246510548X-RAY DIFFRACTION97.97
2.03-2.060.2471840.230310718X-RAY DIFFRACTION99.8
2.06-2.10.24941740.212110671X-RAY DIFFRACTION100
2.1-2.130.25421840.193810798X-RAY DIFFRACTION100
2.13-2.180.22831790.190910679X-RAY DIFFRACTION100
2.18-2.220.20251740.188510757X-RAY DIFFRACTION100
2.22-2.270.23691770.180910753X-RAY DIFFRACTION100
2.27-2.320.20511800.185110724X-RAY DIFFRACTION100
2.32-2.380.24161780.187610687X-RAY DIFFRACTION100
2.38-2.440.19561860.188110760X-RAY DIFFRACTION100
2.44-2.520.24181720.189310764X-RAY DIFFRACTION100
2.52-2.60.2321860.183310701X-RAY DIFFRACTION99.97
2.6-2.690.22661730.183510734X-RAY DIFFRACTION100
2.69-2.80.19641800.188610728X-RAY DIFFRACTION100
2.8-2.920.25091720.194110700X-RAY DIFFRACTION99.42
2.92-3.080.23911810.186910733X-RAY DIFFRACTION100
3.08-3.270.20521740.182810719X-RAY DIFFRACTION100
3.27-3.520.18211820.177510703X-RAY DIFFRACTION100
3.52-3.880.15241880.153110732X-RAY DIFFRACTION100
3.88-4.440.18061780.139410744X-RAY DIFFRACTION99.98
4.44-5.590.14811740.150710698X-RAY DIFFRACTION99.65
5.59-36.210.18451840.162510713X-RAY DIFFRACTION99.77
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL112)L122)L132)L222)L232)L332)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T112)T122)T132)T222)T232)T332)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
12.77230768384-0.441555530390.3645235575082.43717594746-0.3256548660982.354044797770.0904661903568-0.130159729944-0.470744442429-0.0789271720127-0.0669904651073-0.4174191824690.3695878022120.262217268069-0.03612457830620.3101543682390.08247256656850.02162167825120.3034145951630.09752240575340.460514371806152.53520.69189.323
22.32334685244-0.559176401332-0.4133072529772.06224441132-0.1353976455961.845517778050.00066090001223-0.502803434871-0.3327324949820.2955633962980.0108376578041-0.1235236192380.2177400475670.0385840504513-0.007043435271180.395051964130.0144878612245-0.00931340013560.4046977838270.167008288490.393154426642134.9220.827101.119
31.997631863560.616876032592-0.07434016022171.723364373070.2950594847190.4724119735130.11348784606-0.520926298273-0.1930753532910.306231341505-0.108462525952-0.4033794417110.1208434027320.1617134455370.002879329928730.3098533747830.0568181218172-0.08181341109420.5058544242150.08543809545560.374883315857155.70434.392102.698
42.93864694190.02301346956360.7961844890370.566910316483-0.3708509673712.167422868460.0311586047661-0.151605124598-0.0316034898834-0.0887236134276-0.02073329004470.2491119023040.176120101118-0.10372018095-0.007415258244610.3002114765050.02628585359230.02897227458540.3414905618670.08628111935920.414838285413122.05932.44393.352
52.570502636511.129612725980.4010688301072.08868590372-0.1055872127182.41188387905-0.1628374370330.4371930802730.0936159561735-0.557224218410.1181115005350.5953477809630.0651161384174-0.4236097094520.05786989609880.456776623799-0.0153492693311-0.2165339097660.496144924114-0.03805322790080.47141962289587.69146.98462.333
62.112627606740.472770630266-0.2366300374831.86761386708-0.432784830452.98899790091-0.09438356119440.152535638876-0.355522720439-0.2027540386980.03531801305360.3642336765980.315476237302-0.2126282973330.06035476640010.252410019151-0.0164181562588-0.06071839564540.341384762142-0.02829926620370.48354856642889.13939.75982.489
72.15931170618-0.220799642171-0.5525023280720.9808507409190.09180913091481.7671260462-0.1861215820730.303397747487-0.386277348996-0.4048517561140.03783903225150.1968181335940.569789606949-0.1356323781020.1721620879080.695193603935-0.0513515371991-0.08411912514330.397291575278-0.1286373837840.50509263770199.97131.88460.937
81.303812760310.53983102130.1364320478422.896105493070.6699156683592.056711705780.0240679498048-0.2780653865640.1829700752780.05751239537570.02990552484780.2252495763750.0136081223780.0989845275708-0.0637419705070.2486927766080.00483064189197-0.0192431157230.402044083611-0.008031624134740.332615359404102.97949.5791.595
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101.44544156245-0.827925250174-0.8987702010671.838064931120.4434918795973.163212766070.0197797931171-0.4830231646940.1657454129860.607133334141-0.06753145431580.681099070006-0.0866283730077-0.2338155006890.04792195533280.484379860958-0.05755322885320.1208877041510.690480445429-0.115384087520.334692779414112.44958.675115.481
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精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection detailsAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1( CHAIN A AND RESID 2:114 )A2 - 114
2X-RAY DIFFRACTION2( CHAIN A AND RESID 115:227 )A115 - 227
3X-RAY DIFFRACTION3( CHAIN A AND RESID 228:362 )A228 - 362
4X-RAY DIFFRACTION4( CHAIN A AND RESID 363:441 )A363 - 441
5X-RAY DIFFRACTION5( CHAIN B AND RESID 2:114 )B2 - 114
6X-RAY DIFFRACTION6( CHAIN B AND RESID 115:227 )B115 - 227
7X-RAY DIFFRACTION7( CHAIN B AND RESID 228:362 )B228 - 362
8X-RAY DIFFRACTION8( CHAIN B AND RESID 363:441 )B363 - 441
9X-RAY DIFFRACTION9( CHAIN C AND RESID 2:114 )C2 - 114
10X-RAY DIFFRACTION10( CHAIN C AND RESID 115:156 )C115 - 156
11X-RAY DIFFRACTION11( CHAIN C AND RESID 157:227 )C157 - 227
12X-RAY DIFFRACTION12( CHAIN C AND RESID 228:268 )C228 - 268
13X-RAY DIFFRACTION13( CHAIN C AND RESID 269:298 )C269 - 298
14X-RAY DIFFRACTION14( CHAIN C AND RESID 299:362 )C299 - 362
15X-RAY DIFFRACTION15( CHAIN C AND RESID 363:388 )C363 - 388
16X-RAY DIFFRACTION16( CHAIN C AND RESID 389:441 )C389 - 441

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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://pdbjlc1.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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