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Open data
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Basic information
Entry | Database: PDB / ID: 7tu2 | ||||||
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Title | Structure of the L. blandensis dGTPase R37A mutant bound to Mn | ||||||
![]() | dGTP triphosphohydrolase | ||||||
![]() | HYDROLASE / dGTPase / nucleotide binding | ||||||
Function / homology | ![]() | ||||||
Biological species | ![]() | ||||||
Method | ![]() ![]() ![]() | ||||||
![]() | Sikkema, A.P. / Klemm, B.P. / Horng, J.C. / Hall, T.M.T. | ||||||
Funding support | ![]()
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![]() | ![]() Title: High-resolution structures of the SAMHD1 dGTPase homolog from Leeuwenhoekiella blandensis reveal a novel mechanism of allosteric activation by dATP. Authors: Bradley P Klemm / Andrew P Sikkema / Allen L Hsu / James C Horng / Traci M Tanaka Hall / Mario J Borgnia / Roel M Schaaper / ![]() Abstract: 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. | ||||||
History |
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Structure visualization
Structure viewer | Molecule: ![]() ![]() |
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PDBx/mmCIF format | ![]() | 547 KB | Display | ![]() |
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Others | ![]() |
-Validation report
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Full document | ![]() | 1.9 MB | Display | |
Data in XML | ![]() | 44.5 KB | Display | |
Data in CIF | ![]() | 62.5 KB | Display | |
Arichive directory | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-Related structure data
Related structure data | ![]() 7tu0C ![]() 7tu1C ![]() 7tu3C ![]() 7tu4C ![]() 7tu5C ![]() 7tu6C ![]() 7tu7C ![]() 7tu8C ![]() 3bg2S S: Starting model for refinement C: citing same article ( |
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Similar structure data | Similarity search - Function & homology ![]() |
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Links
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Assembly
Deposited unit | ![]()
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1 | ![]()
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Unit cell |
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Components
#1: Protein | Mass: 52637.125 Da / Num. of mol.: 3 / Mutation: R37A Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) ![]() ![]() ![]() #2: Chemical | #3: Chemical | #4: Water | ChemComp-HOH / | Has ligand of interest | Y | |
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-Experimental details
-Experiment
Experiment | Method: ![]() |
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Sample preparation
Crystal | Density Matthews: 2.98 Å3/Da / Density % sol: 58.79 % Description: crystal grew as square bipyramid, approximately 300 microns per side |
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Crystal grow | Temperature: 293 K / Method: vapor diffusion, sitting drop / pH: 6.5 Details: Crystal grown in 1ul:1ul drops of well solution (0.6M Sodium Potassium Tartrate, 0.2M Lithium Sulfate, 0.1M Bis-Tris pH 6.5) and 10mg/mL protein. Cryoprotected by soaking in well solution ...Details: Crystal grown in 1ul:1ul drops of well solution (0.6M Sodium Potassium Tartrate, 0.2M Lithium Sulfate, 0.1M Bis-Tris pH 6.5) and 10mg/mL protein. Cryoprotected by soaking in well solution with 30% ethylene glycol and 10mM MnCl2 added |
-Data collection
Diffraction | Mean temperature: 100 K / Serial crystal experiment: N |
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Diffraction source | Source: ![]() ![]() ![]() |
Detector | Type: DECTRIS EIGER X 16M / Detector: PIXEL / Date: Nov 23, 2019 Details: Si 111. Rosenbaum-Rock double-crystal monochromator: liquid nitrogen cooled; sagitally focusing 2nd crystal, Rosenbaum-Rock vertical focusing mirror |
Radiation | Monochromator: double crystal - liquid nitrogen cooled / Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray |
Radiation wavelength | Wavelength: 1 Å / Relative weight: 1 |
Reflection | Resolution: 2.13→40 Å / Num. obs: 102014 / % possible obs: 99.7 % / Redundancy: 9.4 % / Biso Wilson estimate: 52.8 Å2 / CC1/2: 0.997 / CC star: 0.999 / Rmerge(I) obs: 0.118 / Rrim(I) all: 0.0996 / Net I/σ(I): 9.96 |
Reflection shell | Resolution: 2.13→2.25 Å / Redundancy: 8.9 % / Rmerge(I) obs: 1.763 / Mean I/σ(I) obs: 1.15 / Num. unique obs: 16196 / CC1/2: 0.508 / CC star: 0.821 / Rrim(I) all: 1.869 / % possible all: 99.1 |
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Processing
Software |
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Refinement | Method to determine structure: ![]() Starting model: 3BG2 Resolution: 2.13→36.22 Å / SU ML: 0.2983 / Cross valid method: FREE R-VALUE / σ(F): 1.34 / Phase error: 25.561 Stereochemistry target values: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
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Solvent computation | Shrinkage radii: 0.9 Å / VDW probe radii: 1.11 Å / Solvent model: FLAT BULK SOLVENT MODEL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Displacement parameters | Biso mean: 66.47 Å2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 2.13→36.22 Å
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Refine LS restraints |
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LS refinement shell |
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Refinement TLS params. | Method: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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Refinement TLS group |
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