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- PDB-8crs: CryoEM Structure of nitrogenase MoFe-protein in detergent -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8crs
タイトルCryoEM Structure of nitrogenase MoFe-protein in detergent
要素(Nitrogenase molybdenum-iron protein ...) x 2
キーワードMETAL BINDING PROTEIN / OXIDOREDUCTASE / Nitrogenase / metalloenzyme
機能・相同性
機能・相同性情報


molybdenum-iron nitrogenase complex / nitrogenase / : / nitrogenase activity / nitrogen fixation / iron-sulfur cluster binding / ATP binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain, N-terminal / Domain of unknown function (DUF3364) / Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain / Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain / Nitrogenase component 1, alpha chain / Nitrogenase component 1, conserved site / Nitrogenases component 1 alpha and beta subunits signature 2. / Nitrogenases component 1 alpha and beta subunits signature 1. / Nitrogenase/oxidoreductase, component 1 / : / Nitrogenase component 1 type Oxidoreductase
類似検索 - ドメイン・相同性
FE(8)-S(7) CLUSTER / : / 3-HYDROXY-3-CARBOXY-ADIPIC ACID / Chem-ICS / Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain / Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain
類似検索 - 構成要素
生物種Azotobacter vinelandii (窒素固定)
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: 2.04 Å
データ登録者Warmack, R.A. / Rees, D.C.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM045162 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM143836-01 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Structural consequences of turnover-induced homocitrate loss in nitrogenase.
著者: Rebeccah A Warmack / Ailiena O Maggiolo / Andres Orta / Belinda B Wenke / James B Howard / Douglas C Rees /
要旨: Nitrogenase catalyzes the ATP-dependent reduction of dinitrogen to ammonia during the process of biological nitrogen fixation that is essential for sustaining life. The active site FeMo-cofactor ...Nitrogenase catalyzes the ATP-dependent reduction of dinitrogen to ammonia during the process of biological nitrogen fixation that is essential for sustaining life. The active site FeMo-cofactor contains a [7Fe:1Mo:9S:1C] metallocluster coordinated with an R-homocitrate (HCA) molecule. Here, we establish through single particle cryoEM and chemical analysis of two forms of the Azotobacter vinelandii MoFe-protein - a high pH turnover inactivated species and a ∆NifV variant that cannot synthesize HCA - that loss of HCA is coupled to α-subunit domain and FeMo-cofactor disordering, and formation of a histidine coordination site. We further find a population of the ∆NifV variant complexed to an endogenous protein identified through structural and proteomic approaches as the uncharacterized protein NafT. Recognition by endogenous NafT demonstrates the physiological relevance of the HCA-compromised form, perhaps for cofactor insertion or repair. Our results point towards a dynamic active site in which HCA plays a role in enabling nitrogenase catalysis by facilitating activation of the FeMo-cofactor from a relatively stable form to a state capable of reducing dinitrogen under ambient conditions.
履歴
登録2022年5月11日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年3月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月12日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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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: Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain
B: Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain
C: Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain
D: Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)233,35816
ポリマ－227,3894
非ポリマー5,96912
水30,4811692
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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Nitrogenase molybdenum-iron protein ... , 2種, 4分子 ACBD

#1: タンパク質 Nitrogenase molybdenum-iron protein alpha chain / Dinitrogenase / Nitrogenase component I


分子量: 54289.906 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Azotobacter vinelandii (窒素固定) / 参照: UniProt: P07328, nitrogenase
#2: タンパク質 Nitrogenase molybdenum-iron protein beta chain / Dinitrogenase / Nitrogenase component I


分子量: 59404.684 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Azotobacter vinelandii (窒素固定) / 参照: UniProt: P07329, nitrogenase

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非ポリマー , 6種, 1704分子

#3: 化合物 ChemComp-ICS / iron-sulfur-molybdenum cluster with interstitial carbon


分子量: 787.451 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 式: CFe7MoS9
#4: 化合物 ChemComp-HCA / 3-HYDROXY-3-CARBOXY-ADIPIC ACID / (2R)-2-ヒドロキシ-1,2,4-ブタントリカルボン酸


分子量: 206.150 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 式: C7H10O7
#5: 化合物
ChemComp-1N7 / CHAPSO / 2-hydroxy-N,N-dimethyl-3-sulfo-N-(3-{[(3beta,5beta,7beta,12beta)-3,7,12-trihydroxy-24-oxocholan-24-yl]amino}propyl)propan-1-aminium / CHAPSO


分子量: 631.884 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C32H59N2O8S / コメント: 可溶化剤*YM
#6: 化合物 ChemComp-CLF / FE(8)-S(7) CLUSTER


分子量: 671.215 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe8S7
#7: 化合物 ChemComp-FE / FE (III) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe
#8: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1692 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

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: 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: Heterotetrameric nitrogenase MoFe-protein / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Azotobacter vinelandii (窒素固定)
緩衝液pH: 7.8
試料濃度: 1.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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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: TFS KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: -3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: -800 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.04 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 137629 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00416610
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.61322628
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.2882326
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0472398
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052864

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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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