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万見
- PDB-8g3h: Structure of cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) in a ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8g3h
タイトルStructure of cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) in a resting state
要素Methionine synthase
キーワードTRANSFERASE / Methyltransferase / Amino-acid biosynthesis / Methionine biosynthesis
機能・相同性
機能・相同性情報


methionine synthase / methionine synthase activity / homocysteine metabolic process / cobalamin binding / tetrahydrofolate metabolic process / methylation / zinc ion binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
Homocysteine-binding-like domain / Vitamin B12-dependent methionine synthase, activation domain / Vitamin B12 dependent methionine synthase, activation domain / AdoMet activation domain profile. / Cobalamin-dependent methionine synthase / Methionine synthase, B12-binding domain / Vitamin B12-dependent methionine synthase, activation domain superfamily / B12-binding N-terminal domain profile. / B12 binding domain / Homocysteine-binding domain ...Homocysteine-binding-like domain / Vitamin B12-dependent methionine synthase, activation domain / Vitamin B12 dependent methionine synthase, activation domain / AdoMet activation domain profile. / Cobalamin-dependent methionine synthase / Methionine synthase, B12-binding domain / Vitamin B12-dependent methionine synthase, activation domain superfamily / B12-binding N-terminal domain profile. / B12 binding domain / Homocysteine-binding domain / Homocysteine-binding domain superfamily / Homocysteine S-methyltransferase / Homocysteine-binding domain profile. / : / Cobalamin (vitamin B12)-binding module, cap domain / B12 binding domain / Methionine synthase domain / B12 binding domain / Cobalamin-binding domain superfamily / B12-binding domain profile. / Cobalamin (vitamin B12)-binding domain / Pterin-binding domain / Pterin binding enzyme / Pterin-binding domain profile. / Dihydropteroate synthase-like / TIM Barrel / Alpha-Beta Barrel / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
COBALAMIN / Methionine synthase
類似検索 - 構成要素
生物種Thermus filiformis (バクテリア)
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: 3.6 Å
データ登録者Watkins, M.B. / Ando, N.
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)GM100008 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM124847 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Conformational switching and flexibility in cobalamin-dependent methionine synthase studied by small-angle X-ray scattering and cryoelectron microscopy.
著者: Maxwell B Watkins / Haoyue Wang / Audrey Burnim / Nozomi Ando /
要旨: Cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) catalyzes the synthesis of methionine from homocysteine and 5-methyltetrahydrofolate (CH-Hfolate) using the unique chemistry of its cofactor. In doing ...Cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) catalyzes the synthesis of methionine from homocysteine and 5-methyltetrahydrofolate (CH-Hfolate) using the unique chemistry of its cofactor. In doing so, MetH links the cycling of -adenosylmethionine with the folate cycle in one-carbon metabolism. Extensive biochemical and structural studies on  MetH have shown that this flexible, multidomain enzyme adopts two major conformations to prevent a futile cycle of methionine production and consumption. However, as MetH is highly dynamic as well as both a photosensitive and oxygen-sensitive metalloenzyme, it poses special challenges for structural studies, and existing structures have necessarily come from a "divide and conquer" approach. In this study, we investigate MetH and a thermophilic homolog from using small-angle X-ray scattering (SAXS), single-particle cryoelectron microscopy (cryo-EM), and extensive analysis of the AlphaFold2 database to present a structural description of the full-length MetH in its entirety. Using SAXS, we describe a common resting-state conformation shared by both active and inactive oxidation states of MetH and the roles of CH-Hfolate and flavodoxin in initiating turnover and reactivation. By combining SAXS with a 3.6-Å cryo-EM structure of the MetH, we show that the resting-state conformation consists of a stable arrangement of the catalytic domains that is linked to a highly mobile reactivation domain. Finally, by combining AlphaFold2-guided sequence analysis and our experimental findings, we propose a general model for functional switching in MetH.
履歴
登録2023年2月7日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年6月28日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月19日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list
Item: _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id

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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: Methionine synthase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)132,7083
ポリマ－131,3121
非ポリマー1,3962
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: SAXS
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 Methionine synthase / 5-methyltetrahydrofolate--homocysteine methyltransferase


分子量: 131312.266 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Thermus filiformis (バクテリア) / 遺伝子: THFILI_06775 / プラスミド: pET-28c+ / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A0A2XCD7, methionine synthase
#2: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#3: 化合物 ChemComp-B12 / COBALAMIN


分子量: 1330.356 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C62H89CoN13O14P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: 2D ARRAY / 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: Cobalamin-dependent methionine synthase holoprotein / タイプ: COMPLEX
詳細: Cobalamin-dependent methionine synthase (MetH) in complex with B12 and Zinc
Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.132539 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Thermus filiformis (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21 / プラスミド: pET-28c+
緩衝液pH: 7.6 / 詳細: 50 mM HEPES, 150 mM NaCl, 2.5 mM DTT pH 7.6
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mM4-(2-hrazineethanesulfonic acidC8H18N2O4S1
2150 mMsodium chlorideNaCl1
32.5 mMDithiothreitolC4H10O2S21
試料濃度: 0.264 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Sample was mixed with equimolar commercial horse spleen apoferritin for freezing.
試料支持グリッドの材料: 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-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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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）: 81000 X / 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 / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 2.5 sec. / 電子線照射量: 65 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 12768
詳細: Images were collected in movie mode with a total of 50 frames over 2.5 seconds.
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 30 eV
画像スキャン横: 5760 / 縦: 5092

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1cryoSPARC3.2粒子像選択Templates from screening dataset reconstruction
2Leginon画像取得
4cryoSPARC3.2CTF補正
7UCSF Chimera1.15モデルフィッティング
9cryoSPARC3.2初期オイラー角割当
10cryoSPARC3.2最終オイラー角割当
11cryoSPARC3.2分類
12cryoSPARC3.2３次元再構成Non-uniform refinement in cryosparc (without per-particle defocus or CTF refinement)
13ISOLDE1.3モデル精密化
14PHENIX1.20.1-4487モデル精密化
CTF補正詳細: cryoSPARC patch CTF / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 9994870
3次元再構成解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 257706 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
詳細: Initial model used was the 3 N-terminal domains of AlphaFold database model A0A1Q9SZ17. Each domain was fit individually by rigid-body fitting in Chimera. The cobalamin ligand was initially ...詳細: Initial model used was the 3 N-terminal domains of AlphaFold database model A0A1Q9SZ17. Each domain was fit individually by rigid-body fitting in Chimera. The cobalamin ligand was initially fit by alignment of the 1BMT crystal structure to the appropriate binding region.
原子モデル構築Accession code: A0A1Q9SZ17 / Chain residue range: 2-896 / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model

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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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