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- PDB-8fhw: Cryo-EM structure of Cryptococcus neoformans trehalose-6-phosphat... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8fhw
タイトルCryo-EM structure of Cryptococcus neoformans trehalose-6-phosphate synthase homotetramer in complex with uridine diphosphate and glucose-6-phosphate
要素Alpha,alpha-trehalose-phosphate synthase (UDP-forming)
キーワードTRANSFERASE / Glycosyltransferase / Complex
機能・相同性Glycosyl transferase, family 20 / Glycosyltransferase family 20 / trehalose biosynthetic process / hexosyltransferase activity / 6-O-phosphono-alpha-D-glucopyranose / URIDINE-5'-DIPHOSPHATE / Alpha,alpha-trehalose-phosphate synthase (UDP-forming)
機能・相同性情報
生物種Cryptococcus neoformans var. grubii H99 (菌類)
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: 3.2 Å
データ登録者Washington, E.J. / Brennan, R.G.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)1P01AI104533-01A1 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2024
タイトル: Structures of trehalose-6-phosphate synthase, Tps1, from the fungal pathogen : a target for novel antifungals.
著者: Erica J Washington / Ye Zhou / Allen L Hsu / Matthew Petrovich / Jennifer L Tenor / Dena L Toffaletti / Ziqiang Guan / John R Perfect / Mario J Borgnia / Alberto Bartesaghi / Richard G Brennan
要旨: Invasive fungal diseases are a major threat to human health, resulting in more than 1.5 million annual deaths worldwide. The arsenal of antifungal therapeutics remains limited and is in dire need of ...Invasive fungal diseases are a major threat to human health, resulting in more than 1.5 million annual deaths worldwide. The arsenal of antifungal therapeutics remains limited and is in dire need of novel drugs that target additional biosynthetic pathways that are absent from humans. One such pathway involves the biosynthesis of trehalose. Trehalose is a disaccharide that is required for pathogenic fungi to survive in their human hosts. In the first step of trehalose biosynthesis, trehalose-6-phosphate synthase (Tps1) converts UDP-glucose and glucose-6-phosphate to trehalose-6-phosphate. Here, we report the structures of full-length Tps1 (CnTps1) in unliganded form and in complex with uridine diphosphate and glucose-6-phosphate. Comparison of these two structures reveals significant movement towards the catalytic pocket by the N-terminus upon ligand binding and identifies residues required for substrate-binding, as well as residues that stabilize the tetramer. Intriguingly, an intrinsically disordered domain (IDD), which is conserved amongst Cryptococcal species and closely related Basidiomycetes, extends from each subunit of the tetramer into the "solvent" but is not visible in density maps. We determined that the IDD is not required for Tps1-dependent thermotolerance and osmotic stress survival. Studies with UDP-galactose highlight the exquisite substrate specificity of CnTps1. , these studies expand our knowledge of trehalose biosynthesis in and highlight the potential of developing antifungal therapeutics that disrupt the synthesis of this disaccharide or the formation of a functional tetramer and the use of cryo-EM in the structural characterization of CnTps1-ligand/drug complexes.
SIGNIFICANCE STATEMENT: Fungal infections are responsible for over a million deaths worldwide each year. Biosynthesis of a disaccharide, trehalose, is required for multiple pathogenic fungi to ...SIGNIFICANCE STATEMENT: Fungal infections are responsible for over a million deaths worldwide each year. Biosynthesis of a disaccharide, trehalose, is required for multiple pathogenic fungi to transition from the environment to the human host. Enzymes in the trehalose biosynthesis pathway are absent in humans and, therefore, are potentially significant targets for novel antifungal therapeutics. One enzyme in the trehalose biosynthesis is trehalose-6-phosphate synthase (Tps1). Here, we describe the cryo-electron microscopy structures of the CnTps1 homo-tetramer in the unliganded form and in complex with a substrate and a product. These structures and subsequent biochemical analysis reveal key details of substrate-binding residues and substrate specificity. These structures should facilitate structure-guided design of inhibitors against CnTps1.
履歴
登録2022年12月15日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年12月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年12月27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_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22024年6月26日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin / Item: _citation.year / _em_admin.last_update

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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: Alpha,alpha-trehalose-phosphate synthase (UDP-forming)
B: Alpha,alpha-trehalose-phosphate synthase (UDP-forming)
C: Alpha,alpha-trehalose-phosphate synthase (UDP-forming)
D: Alpha,alpha-trehalose-phosphate synthase (UDP-forming)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)309,91912
ポリマ－307,2624
非ポリマー2,6578
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: assay for oligomerization
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
Alpha,alpha-trehalose-phosphate synthase (UDP-forming)


分子量: 76815.500 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: UDP G6P
由来: (組換発現) Cryptococcus neoformans var. grubii H99 (菌類)
遺伝子: CNAG_05292 / プラスミド: pMCSG7 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): C41 / 参照: UniProt: J9VJZ1
#2: 化合物
ChemComp-UDP / URIDINE-5'-DIPHOSPHATE / UDP


タイプ: RNA linking / 分子量: 404.161 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C9H14N2O12P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: UDP*YM
#3: 糖
ChemComp-G6P / 6-O-phosphono-alpha-D-glucopyranose / ALPHA-D-GLUCOSE-6-PHOSPHATE / 6-O-phosphono-alpha-D-glucose / 6-O-phosphono-D-glucose / 6-O-phosphono-glucose / グルコ-ス6-りん酸


タイプ: D-saccharide, alpha linking / 分子量: 260.136 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H13O9P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
識別子タイププログラム
a-D-Glcp6PO3IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: Cryo-EM structure of Cryptococcus neoformans trehalose-6-phosphate synthase homotetramer in complex with uridine diphosphate and glucose-6-phosphate
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.307 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Cryptococcus neoformans var. grubii H99 (菌類)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: C41(DE3) / プラスミド: pMCSG7
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 0.75 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

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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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 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 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 854608 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 48.64 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.004814008
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.538819072
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0432140
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00332400
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.29814876

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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)

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  • 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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