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万見
- PDB-7waf: Trichodesmium erythraeum cyanophycin synthetase 1 (TeCphA1) with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7waf
タイトルTrichodesmium erythraeum cyanophycin synthetase 1 (TeCphA1) with ATPgammaS and 4x(beta-Asp-Arg)
要素
  • 4x(beta-Asp-Arg)
  • Cyanophycin synthase
キーワードLIGASE / Cyanophycin / Non-ribosomal peptide synthesis / ATP / Aspartate / Arginine
機能・相同性
機能・相同性情報


cyanophycin synthase (L-aspartate-adding) / cyanophycin synthase (L-arginine-adding) / cyanophycin synthetase activity (L-aspartate-adding) / cyanophycin synthetase activity (L-arginine-adding) / tetrahydrofolylpolyglutamate synthase activity / ATP binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Cyanophycin synthase-like, N-terminal / Cyanophycin synthase-like N-terminal domain / Folylpolyglutamate synthase signature 1. / Cyanophycin synthetase / Folylpolyglutamate synthetase, conserved site / ATP-grasp fold, RimK-type / RimK-like ATP-grasp domain / Mur ligase, C-terminal domain / Mur-like, catalytic domain / Mur ligase, C-terminal ...Cyanophycin synthase-like, N-terminal / Cyanophycin synthase-like N-terminal domain / Folylpolyglutamate synthase signature 1. / Cyanophycin synthetase / Folylpolyglutamate synthetase, conserved site / ATP-grasp fold, RimK-type / RimK-like ATP-grasp domain / Mur ligase, C-terminal domain / Mur-like, catalytic domain / Mur ligase, C-terminal / Mur ligase, C-terminal domain superfamily / Mur ligase, glutamate ligase domain / Mur ligase, central / Mur-like, catalytic domain superfamily / Mur ligase middle domain / UDP-N-acetylmuramoyl-L-alanine:D-glutamate ligase / ATP-grasp fold / ATP-grasp fold profile. / Protein-Tyrosine Phosphatase; Chain A / Alpha-Beta Complex / 3-Layer(aba) Sandwich / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ARGININE / Cyanophycin synthetase
類似検索 - 構成要素
生物種Trichodesmium erythraeum IMS101 (バクテリア)
Synthetic construct (人工物)
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: 2.52 Å
データ登録者Miyakawa, T. / Yang, J. / Kawasaki, M. / Adachi, N. / Fujii, A. / Miyauchi, Y. / Muramatsu, T. / Moriya, T. / Senda, T. / Tanokura, M.
資金援助 日本, 2件
組織認可番号国
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP21am0101077 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP21am0101071 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural bases for aspartate recognition and polymerization efficiency of cyanobacterial cyanophycin synthetase.
著者: Takuya Miyakawa / Jian Yang / Masato Kawasaki / Naruhiko Adachi / Ayumu Fujii / Yumiko Miyauchi / Tomonari Muramatsu / Toshio Moriya / Toshiya Senda / Masaru Tanokura /
要旨: Cyanophycin is a natural biopolymer consisting of equimolar amounts of aspartate and arginine as the backbone and branched sidechain, respectively. It is produced by a single enzyme, cyanophycin ...Cyanophycin is a natural biopolymer consisting of equimolar amounts of aspartate and arginine as the backbone and branched sidechain, respectively. It is produced by a single enzyme, cyanophycin synthetase (CphA1), and accumulates as a nitrogen reservoir during N fixation by most cyanobacteria. A recent structural study showed that three constituent domains of CphA1 function as two distinct catalytic sites and an oligomerization interface in cyanophycin synthesis. However, it remains unclear how the ATP-dependent addition of aspartate to cyanophycin is initiated at the catalytic site of the glutathione synthetase-like domain. Here, we report the cryogenic electron microscopy structures of CphA1, including a complex with aspartate, cyanophycin primer peptide, and ATP analog. These structures reveal the aspartate binding mode and phosphate-binding loop movement to the active site required for the reaction. Furthermore, structural and mutational data show a potential role of protein dynamics in the catalytic efficiency of the arginine condensation reaction.
履歴
登録2021年12月14日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年9月7日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年9月14日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年11月6日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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: Cyanophycin synthase
B: Cyanophycin synthase
C: Cyanophycin synthase
D: Cyanophycin synthase
I: 4x(beta-Asp-Arg)
J: 4x(beta-Asp-Arg)
K: 4x(beta-Asp-Arg)
L: 4x(beta-Asp-Arg)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)404,11236
ポリマ－398,2338
非ポリマー5,87928
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Cyanophycin synthase / Cyanophycin synthetase


分子量: 99079.914 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Trichodesmium erythraeum IMS101 (バクテリア)
株: IMS101 / 遺伝子: Tery_1965 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: Q113V7, cyanophycin synthase (L-aspartate-adding), cyanophycin synthase (L-arginine-adding)
#2: タンパク質・ペプチド
4x(beta-Asp-Arg)


分子量: 478.366 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成
詳細: Backbone peptide bonds are formed between Asp residues. An Arg residue forms a peptide bond with the beta-carboxy group of Asp.
由来: (合成) Synthetic construct (人工物)
#3: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-AGS / PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ATP-GAMMA-S / ADENOSINE 5'-(3-THIOTRIPHOSPHATE) / ADENOSINE 5'-(GAMMA-THIOTRIPHOSPHATE) / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE MONOTHIOPHOSPHATE


分子量: 523.247 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O12P3S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
コメント: ATP-gamma-S, エネルギー貯蔵分子類似体*YM
#5: 化合物
ChemComp-ARG / ARGININE


タイプ: L-peptide linking / 分子量: 175.209 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H15N4O2
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: TeCphA1 with ATPgammaS and 4x(beta-Asp-Arg) / タイプ: COMPLEX / 詳細: Homotetramer / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.40 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Trichodesmium erythraeum IMS101 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 細胞: BL21(DE3) / プラスミド: pET-22b(+)
緩衝液pH: 8.2
詳細: The buffer contains 10 mM ATPgammaS, 100 mM aspartate and 20 mM 4-mer cyanophycin peptide as ligands.
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
150 mMtris(hydroxymethyl)aminomethane1
267 mMsodium chloride1
320 mMpotassium chloride1
420 mMmagnesium chloride1
51 mMdithiothreitol1
試料濃度: 0.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: This sample was mono-disperse.
試料支持詳細: The grid was washed by acetone prior to use. / 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: Quantifoil R1.2/1.3
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: 291 K / 詳細: Blotting time was 10 seconds (blot force 10).

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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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 840 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 4.63 sec. / 電子線照射量: 49 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3843

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 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
2SerialEM画像取得
4CTFFIND4.1CTF補正Initial estimation
5RELION3.1CTF補正CTF refinement
8UCSF Chimera1.13.1モデルフィッティング
9Coot0.8.9.2モデルフィッティング
11Coot0.8.9.2モデル精密化
12PHENIX1.19.2モデル精密化
13RELION3.1初期オイラー角割当
14RELION3.1最終オイラー角割当
15RELION3.1分類
16RELION3.1３次元再構成
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: 1371057
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.52 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 198918 / 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
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00325316
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.70234370
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.9153698
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0494002
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0044420

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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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