[日本語] English
万見
- PDB-8eum: MicroED structure of an Aeropyrum pernix protoglobin mutant -

+
データを開く


IDまたはキーワード:

読み込み中...

-
基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8eum
タイトルMicroED structure of an Aeropyrum pernix protoglobin mutant
要素Protogloblin ApPgb
キーワードMETAL BINDING PROTEIN / MicroED / protoglobin / directed evolution
機能・相同性
機能・相同性情報


oxygen binding / heme binding
類似検索 - 分子機能
Protoglobin / Globin-sensor domain / Protoglobin / Globin/Protoglobin / Globin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / IMIDAZOLE / Protogloblin ApPgb
類似検索 - 構成要素
生物種Aeropyrum pernix (古細菌)
手法電子線結晶学 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.1 Å
データ登録者Danelius, E. / Gonen, T. / Unge, J.T.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41GM136508 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: J Am Chem Soc / 年: 2023
タイトル: MicroED Structure of a Protoglobin Reactive Carbene Intermediate.
著者: Emma Danelius / Nicholas J Porter / Johan Unge / Frances H Arnold / Tamir Gonen /
要旨: Microcrystal electron diffraction (MicroED) is an emerging technique that has shown great potential for describing new chemical and biological molecular structures. Several important structures of ...Microcrystal electron diffraction (MicroED) is an emerging technique that has shown great potential for describing new chemical and biological molecular structures. Several important structures of small molecules, natural products, and peptides have been determined using methods. However, only a couple of novel protein structures have thus far been derived by MicroED. Taking advantage of recent technological advances, including higher acceleration voltage and using a low-noise detector in counting mode, we have determined the first structure of an protoglobin (Pgb) variant by MicroED using an AlphaFold2 model for phasing. The structure revealed that mutations introduced during directed evolution enhance carbene transfer activity by reorienting an α helix of Pgb into a dynamic loop, making the catalytic active site more readily accessible. After exposing the tiny crystals to the substrate, we also trapped the reactive iron-carbenoid intermediate involved in this engineered Pgb's new-to-nature activity, a challenging carbene transfer from a diazirine via a putative metallo-carbene. The bound structure discloses how an enlarged active site pocket stabilizes the carbene bound to the heme iron and, presumably, the transition state for the formation of this key intermediate. This work demonstrates that improved MicroED technology and the advancement in protein structure prediction now enable investigation of structures that was previously beyond reach.
履歴
登録2022年10月18日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年11月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月22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.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID

-
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

-
集合体

登録構造単位
A: Protogloblin ApPgb
B: Protogloblin ApPgb
C: Protogloblin ApPgb
D: Protogloblin ApPgb
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)92,47527
ポリマ－88,7494
非ポリマー3,72623
水5,549308
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_555x,y,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)46.235, 58.269, 80.734
Angle α, β, γ (deg.)104.09, 98.58, 90.11
Int Tables number1
Space group name H-MP1
Symmetry operation#1: x,y,z
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1(chain "D" and (resid 6 through 12 or resid 14...
d_2ens_1(chain "B" and (resid 6 through 12 or resid 14...
d_3ens_1(chain "C" and (resid 6 through 12 or resid 14...
d_4ens_1(chain "A" and (resid 6 through 12 or resid 14...

NCSドメイン領域:
Dom-IDComponent-IDEns-IDBeg label comp-IDEnd label comp-IDLabel asym-IDLabel seq-ID
d_11ens_1ILEGLYT1 - 7
d_12ens_1VALLYST9 - 23
d_13ens_1THRLYST25 - 37
d_14ens_1ALALYST39 - 147
d_15ens_1PROTHRT149 - 175
d_16ens_1LYSTRPU1 - 5
d_17ens_1IMDIMDW
d_21ens_1ILEGLYF1 - 7
d_22ens_1VALLYSF9 - 23
d_23ens_1THRLYSF25 - 37
d_24ens_1ALAGLYF39 - 56
d_25ens_1LEULYSF64 - 154
d_26ens_1PROTHRF156 - 182
d_27ens_1LYSTRPG1 - 5
d_28ens_1IMDIMDI
d_31ens_1ILEGLYM1 - 7
d_32ens_1VALLYSM9 - 23
d_33ens_1THRLYSM25 - 37
d_34ens_1ALAGLYM39 - 56
d_35ens_1LEULYSM64 - 154
d_36ens_1PROTHRM156 - 182
d_37ens_1LYSTRPN1 - 5
d_38ens_1IMDIMDP
d_41ens_1ILEGLYA1 - 7
d_42ens_1VALLYSA9 - 23
d_43ens_1THRLYSA25 - 37
d_44ens_1ALAGLYA39 - 56
d_45ens_1LEULYSA64 - 154
d_46ens_1PROTRPA156 - 187
d_47ens_1IMDIMDC

NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(-0.999995329114, -0.00282971117565, 0.00115519916442), (-0.00283931896437, 0.999960672811, -0.0084018509283), (-0.00113137892222, -0.0084050916631, -0.999964036561)11.5442481529, -29.2584076868, -34.0319827884
2given(-0.999999613217, -0.000608289055826, 0.00063525554989), (0.000611221094762, -0.999989115162, 0.00462557730441), (0.000632434947186, 0.00462596379691, 0.999989100183)34.6415707942, -17.156018488, -0.0578924968244
3given(0.999999161717, 0.0012923063341, 8.06769103986E-5), (0.00129218009568, -0.999997970602, 0.00154565936293), (8.26742120581E-5, -0.00154555381813, -0.999998802213)-23.1243758785, 11.9424175475, -34.1698129355

-
要素

#1: タンパク質
Protogloblin ApPgb


分子量: 22187.307 Da / 分子数: 4 / 変異: C45G, W59L, Y60V, V63R, C102S, F145Q, I149L / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Aeropyrum pernix (古細菌) / 遺伝子: APE_0287 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9YFF4
#2: 化合物
ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4
#3: 化合物
ChemComp-IMD / IMIDAZOLE / 1H-イミダゾ-ル-3-カチオン


分子量: 69.085 Da / 分子数: 15 / 由来タイプ: 合成 / 式: C3H5N2
#4: 化合物
ChemComp-FE / FE (III) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 308 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY

-
実験情報

-
実験

実験手法: 電子線結晶学
EM実験試料の集合状態: 3D ARRAY / ３次元再構成法: 電子線結晶学

-
試料調製

構成要素名称: Homotetramer of Aeropyrum pernix protoglobin (ApePgb) C45G, W59L, Y60V, V63R, C102S, F145Q, I149L mutant
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Aeropyrum pernix (古細菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8
試料濃度: 20 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 277 K

-
データ収集

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: OTHER
電子レンズモード: DIFFRACTION / 最大 デフォーカス（公称値）: 0 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: BASIC
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 90 K / 最低温度: 77 K
撮影電子線照射量: 0.00025 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
画像スキャンサンプリングサイズ: 14 µm / 横: 4096 / 縦: 4096
EM回折カメラ長: 2460 mm
EM回折 シェル解像度: 2.1→24.27 Å / フーリエ空間範囲: 73.1 % / 多重度: 4.1 / 構造因子数: 33826 / 位相残差: 21.11 °
EM回折 統計フーリエ空間範囲: 72 % / 再高解像度: 2.1 Å / 測定した強度の数: 33826 / 構造因子数: 33826 / 位相誤差の除外基準: na / Rmerge: 0.43
反射Biso Wilson estimate: 8.59 Å2

-
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
EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1-4487-000 / カテゴリ: ３次元再構成
EM 3D crystal entity∠α: 104.1 ° / ∠β: 98.6 ° / ∠γ: 90.1 ° / A: 46.2 Å / B: 58.3 Å / C: 80.7 Å / 空間群名: P1 / 空間群番号: 1
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 2.1 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / 対称性のタイプ: 3D CRYSTAL
原子モデル構築B value: 26.51 / プロトコル: OTHER / 空間: RECIPROCAL / Target criteria: maximum likelihood
精密化解像度: 2.1→24.46 Å / SU ML: 0.21 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.96 / 位相誤差: 20.49 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.2119 1715 5.08 %0.05
Rwork0.1884 ---
obs0.1896 33786 71.78 %-
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.1 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_bond_d0.014
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_angle_d1.559
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_dihedral_angle_d12.353859
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_chiral_restr0.067916
ELECTRON CRYSTALLOGRAPHYf_plane_restr0.0121105
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.1-2.160.23751310.21732471ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY67
2.16-2.230.21931320.21652623ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY70
2.23-2.310.24391200.21542643ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY70
2.31-2.40.22711380.20642617ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY71
2.4-2.510.22251450.21542634ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY71
2.51-2.650.27161650.21082712ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY73
2.65-2.810.25621390.20722702ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY73
2.81-3.030.21651560.20462754ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY74
3.03-3.330.21871650.18482755ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY74
3.33-3.810.15631580.15812765ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY75
3.81-4.80.15491300.13562737ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY73
4.8-24.460.22111360.18272658ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY71
精密化 TLS手法: refined / Origin x: 5.4169 Å / Origin y: -8.8658 Å / Origin z: -16.8698 Å
111213212223313233
T-0.0047 Å20.0134 Å2-0.0463 Å2-0.0295 Å20.0146 Å2---0.0107 Å2
L0.4267 °20.0911 °2-0.2042 °2-0.4824 °20.0454 °2--0.1331 °2
S0.0163 Å °-0.0069 Å °-0.0212 Å °0.0234 Å °-0.0208 Å °0.0091 Å °0.0065 Å °0.0008 Å °-0.0265 Å °
精密化 TLSグループSelection details: all

+
万見について

-
お知らせ

-
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

-
2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbjlvh1.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

+
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

+
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

+
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。

-
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

他の情報も見る