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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8j5d | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of starch degradation complex of BAM1-LSF1-MDH | ||||||
要素 |
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キーワード | HYDROLASE / amylase / starch degradation | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 chloroplast starch grain / starch grain / chloroplast protein-transporting ATPase activity / Ycf2/FtsHi complex / plastid stroma / carbohydrate phosphatase activity / protein import into chloroplast stroma / chloroplast inner membrane / stromule / chloroplast organization ...chloroplast starch grain / starch grain / chloroplast protein-transporting ATPase activity / Ycf2/FtsHi complex / plastid stroma / carbohydrate phosphatase activity / protein import into chloroplast stroma / chloroplast inner membrane / stromule / chloroplast organization / beta-amylase / beta-amylase activity / : / starch catabolic process / malate dehydrogenase / embryo development ending in seed dormancy / L-malate dehydrogenase (NAD+) activity / response to water deprivation / malate metabolic process / apoplast / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 1価のリン酸エステル加水分解酵素 / plant-type vacuole / chloroplast envelope / chloroplast stroma / plastid / phosphoprotein phosphatase activity / tricarboxylic acid cycle / response to cold / chloroplast / defense response to bacterium / mitochondrion / cytosol 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) | ||||||
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 Å | ||||||
データ登録者 | Guan, Z.Y. / Liu, J. / Yan, J.J. | ||||||
資金援助 | 中国, 1件
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引用 | ジャーナル: Plant Cell / 年: 2023 タイトル: The LIKE SEX FOUR 1-malate dehydrogenase complex functions as a scaffold to recruit β-amylase to promote starch degradation. 著者: Jian Liu / Xuecui Wang / Zeyuan Guan / Menglong Wu / Xinyue Wang / Rong Fan / Fei Zhang / Junjun Yan / Yanjun Liu / Delin Zhang / Ping Yin / Junjie Yan / 要旨: In plant leaves, starch is composed of glucan polymers that accumulate in chloroplasts as the products of photosynthesis during the day; starch is mobilized at night to continuously provide sugars to ...In plant leaves, starch is composed of glucan polymers that accumulate in chloroplasts as the products of photosynthesis during the day; starch is mobilized at night to continuously provide sugars to sustain plant growth and development. Efficient starch degradation requires the involvement of several enzymes, including β-amylase and glucan phosphatase. However, how these enzymes cooperate remains largely unclear. Here, we show that the glucan phosphatase LIKE SEX FOUR 1 (LSF1) interacts with plastid NAD-dependent malate dehydrogenase (MDH) to recruit β-amylase (BAM1), thus reconstituting the BAM1-LSF1-MDH complex. The starch hydrolysis activity of BAM1 drastically increased in the presence of LSF1-MDH in vitro. We determined the structure of the BAM1-LSF1-MDH complex by a combination of cryo-electron microscopy, crosslinking mass spectrometry, and molecular docking. The starch-binding domain of the dual-specificity phosphatase and carbohydrate-binding module of LSF1 was docked in proximity to BAM1, thus facilitating BAM1 access to and hydrolysis of the polyglucans of starch, thus revealing the molecular mechanism by which the LSF1-MDH complex improves the starch degradation activity of BAM1. Moreover, LSF1 is phosphatase inactive, and the enzymatic activity of MDH was dispensable for starch degradation, suggesting nonenzymatic scaffold functions for LSF1-MDH in starch degradation. These findings provide important insights into the precise regulation of starch degradation. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 8j5d.cif.gz | 255.6 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8j5d.ent.gz | 196.8 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8j5d.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 8j5d_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8j5d_full_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8j5d_validation.xml.gz | 43.9 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8j5d_validation.cif.gz | 65.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/j5/8j5d ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/j5/8j5d | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 35985MC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 56111.992 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) 遺伝子: BAM1, BMY7, TRBAMY, At3g23920, F14O13.12 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9LIR6, beta-amylase | ||
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#2: タンパク質 | 分子量: 34120.137 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) 遺伝子: At3g47520, F1P2.70 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9SN86, malate dehydrogenase #3: タンパク質 | | 分子量: 59231.191 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) 遺伝子: LSF1, PTPKIS2, At3g01510, F4P13.6 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) 参照: UniProt: F4J117, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 1価のリン酸エステル加水分解酵素 |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: BAM1-LSF1-MDH complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT |
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由来(天然) | 生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) |
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 8 |
試料 | 濃度: 1 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 |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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 / 最大 デフォーカス(公称値): 2200 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1200 nm |
撮影 | 電子線照射量: 55 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) |
-解析
EMソフトウェア | 名称: cryoSPARC / カテゴリ: 分類 | ||||||||||||||||||||||||
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CTF補正 | タイプ: NONE | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 305907 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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