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- PDB-8p5x: Single particle cryo-EM structure of the complex between Coryneba... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8p5x
タイトルSingle particle cryo-EM structure of the complex between Corynebacterium glutamicum homohexameric 2-oxoglutarate dehydrogenase OdhA and the FHA-protein inhibitor OdhI
要素
  • 2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component
  • Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor
キーワードOXIDOREDUCTASE / 2-oxoglutarate dehydrogenase / ODH
機能・相同性
機能・相同性情報


oxoglutarate dehydrogenase (succinyl-transferring) / oxoglutarate dehydrogenase (succinyl-transferring) activity / dihydrolipoyllysine-residue succinyltransferase / dihydrolipoyllysine-residue succinyltransferase activity / oxoglutarate dehydrogenase complex / thiamine pyrophosphate binding / tricarboxylic acid cycle / magnesium ion binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / 2-oxoglutarate dehydrogenase E1 component, N-terminal domain / 2-oxoglutarate dehydrogenase N-terminus / Multifunctional 2-oxoglutarate metabolism enzyme, C-terminal / Multifunctional 2-oxoglutarate metabolism enzyme, C-terminal domain superfamily / 2-oxoglutarate dehydrogenase C-terminal / 2-oxoglutarate dehydrogenase E1 component / : / Dehydrogenase, E1 component / Dehydrogenase E1 component ...: / 2-oxoglutarate dehydrogenase E1 component, N-terminal domain / 2-oxoglutarate dehydrogenase N-terminus / Multifunctional 2-oxoglutarate metabolism enzyme, C-terminal / Multifunctional 2-oxoglutarate metabolism enzyme, C-terminal domain superfamily / 2-oxoglutarate dehydrogenase C-terminal / 2-oxoglutarate dehydrogenase E1 component / : / Dehydrogenase, E1 component / Dehydrogenase E1 component / 2-oxoacid dehydrogenase acyltransferase, catalytic domain / 2-oxoacid dehydrogenases acyltransferase (catalytic domain) / Transketolase-like, pyrimidine-binding domain / Transketolase, pyrimidine binding domain / Transketolase, pyrimidine binding domain / Forkhead associated domain / Forkhead-associated (FHA) domain profile. / FHA domain / Forkhead-associated (FHA) domain / Chloramphenicol acetyltransferase-like domain superfamily / SMAD/FHA domain superfamily / Thiamin diphosphate-binding fold
類似検索 - ドメイン・相同性
THIAMINE DIPHOSPHATE / Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor / 2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component
類似検索 - 構成要素
生物種Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 (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: 2.29 Å
データ登録者Yang, L. / Mechaly, A.M. / Bellinzoni, M.
資金援助 フランス, 2件
組織認可番号国
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-13-JSV8-0003 フランス
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-18-CE92-0003 フランス
引用
ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: High resolution cryo-EM and crystallographic snapshots of the actinobacterial two-in-one 2-oxoglutarate dehydrogenase.
著者: Lu Yang / Tristan Wagner / Ariel Mechaly / Alexandra Boyko / Eduardo M Bruch / Daniela Megrian / Francesca Gubellini / Pedro M Alzari / Marco Bellinzoni /
要旨: Actinobacteria possess unique ways to regulate the oxoglutarate metabolic node. Contrary to most organisms in which three enzymes compose the 2-oxoglutarate dehydrogenase complex (ODH), ...Actinobacteria possess unique ways to regulate the oxoglutarate metabolic node. Contrary to most organisms in which three enzymes compose the 2-oxoglutarate dehydrogenase complex (ODH), actinobacteria rely on a two-in-one protein (OdhA) in which both the oxidative decarboxylation and succinyl transferase steps are carried out by the same polypeptide. Here we describe high-resolution cryo-EM and crystallographic snapshots of representative enzymes from Mycobacterium smegmatis and Corynebacterium glutamicum, showing that OdhA is an 800-kDa homohexamer that assembles into a three-blade propeller shape. The obligate trimeric and dimeric states of the acyltransferase and dehydrogenase domains, respectively, are critical for maintaining the overall assembly, where both domains interact via subtle readjustments of their interfaces. Complexes obtained with substrate analogues, reaction products and allosteric regulators illustrate how these domains operate. Furthermore, we provide additional insights into the phosphorylation-dependent regulation of this enzymatic machinery by the signalling protein OdhI.
#1: ジャーナル: Biorxiv / 年: 2023
タイトル: High resolution cryo-EM and crystallographic snapshots of the large actinobacterial 2-oxoglutarate dehydrogenase: an all-in-one fusion with unique properties
著者: Yang, L. / Wagner, T. / Mechaly, A. / Boyko, A. / Bruch, E.M. / Megrian, D. / Gubellini, F. / Alzari, P.M. / Bellinzoni, M.
履歴
登録2023年5月24日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年8月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年8月23日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title

-
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: 2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component
B: 2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component
C: 2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component
D: 2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component
E: 2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component
F: 2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component
G: Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor
H: Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor
I: Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor
J: Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor
K: Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor
L: Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)905,37524
ポリマ－902,67712
非ポリマー2,69812
水00
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, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
11A
21B
12A
22C
13A
23D
14A
24E
15A
25F
16B
26C
17B
27D
18B
28E
19B
29F
110C
210D
111C
211E
112C
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113D
213E
114D
214F
115E
215F
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127I
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229L
130K
230L

NCSドメイン領域:

Component-ID: _ / End auth comp-ID: ALA / End label comp-ID: ALA / Refine code: _

Dom-IDEns-IDBeg auth comp-IDBeg label comp-IDAuth asym-IDLabel asym-IDAuth seq-IDLabel seq-ID
11PROPROAA102 - 1221104 - 1223
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115PROPROEE102 - 1221104 - 1223
215PROPROFF102 - 1221104 - 1223
116GLUGLUGG40 - 14241 - 143
216GLUGLUHH40 - 14241 - 143
117GLUGLUGG40 - 14241 - 143
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119GLUGLUGG40 - 14241 - 143
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120GLUGLUGG40 - 14241 - 143
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129GLUGLUJJ40 - 14241 - 143
229GLUGLULL40 - 14241 - 143
130GLUGLUKK40 - 14241 - 143
230GLUGLULL40 - 14241 - 143

NCSアンサンブル:
ID
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
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18
19
20
21
22
23
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28
29
30

-
要素

#1: タンパク質
2-oxoglutarate dehydrogenase E1/E2 component / ODH E1/E2 component


分子量: 134972.078 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 (バクテリア)
遺伝子: odhA, Cgl1129, cg1280 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q8NRC3, oxoglutarate dehydrogenase (succinyl-transferring), dihydrolipoyllysine-residue succinyltransferase
#2: タンパク質
Oxoglutarate dehydrogenase inhibitor


分子量: 15474.066 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 (バクテリア)
遺伝子: odhI, Cgl1441, cg1630 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8NQJ3
#3: 化合物
ChemComp-TPP / THIAMINE DIPHOSPHATE / チアミンピロりん酸


分子量: 425.314 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C12H19N4O7P2S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / 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: 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: Complex of homohexameric 2-oxoglutarate dehydrogenase OdhA and the FHA-domain inhibitor OdhI
タイプ: COMPLEX / 詳細: 1:1 complex / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.808 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
120 mMHEPES-Na1
2500 mMNaCl1
試料濃度: 11.5 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: EMS Lacey Carbon
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

-
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）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
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: 2.45 sec. / 電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 19443 / 詳細: Each image was composed by 40 frames

-
解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARCCTF補正
7PHENIXモデルフィッティング
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
11cryoSPARC分類
12cryoSPARC３次元再構成
13REFMACモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: D3 (2回x3回 2面回転対称)
3次元再構成解像度: 2.29 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 958690 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeSource nameタイプ
18P5T

8p5t

18P5TPDBexperimental model
24QCJ

4qcj

14QCJPDBexperimental model
精密化解像度: 2.29→2.29 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.872 / SU B: 6.25 / SU ML: 0.133 / ESU R: 0.142
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
Rfactor反射数%反射
Rwork0.31969 --
obs0.31969 1697269 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 43.46 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 55346
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0090.01356500
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d00.01553239
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.4411.64476597
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg1.1221.581122352
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg6.11357086
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg30.30422.0093101
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg13.946159370
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg15.33315432
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.0710.27290
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0040.0265112
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0020.0213096
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it5.4464.21728416
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other5.4464.21728415
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it8.0976.39435478
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other8.0976.39435479
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it6.1724.9128084
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other6.1724.9128085
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other9.7227.13241120
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined13.45349.56956577
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other13.45349.57156578
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
Refine LS restraints NCS

Refine-ID: ELECTRON MICROSCOPY / タイプ: interatomic distance / Weight position: 0.05

Ens-IDDom-IDAuth asym-ID数Rms dev position (Å)
11A630440.01
12B630440.01
21A630520.01
22C630520.01
31A630120.01
32D630120.01
41A630920.01
42E630920.01
51A630320.01
52F630320.01
61B630120
62C630120
71B630560.01
72D630560.01
81B630600
82E630600
91B630360
92F630360
101C629940.01
102D629940.01
111C630800
112E630800
121C630280
122F630280
131D630440.01
132E630440.01
141D630140.01
142F630140.01
151E630580
152F630580
161G55220
162H55220
171G55200
172I55200
181G55220
182J55220
191G55200
192K55200
201G55220
202L55220
211H55240
212I55240
221H55220
222J55220
231H55220
232K55220
241H55200
242L55200
251I55200
252J55200
261I55200
262K55200
271I55200
272L55200
281J55180
282K55180
291J55200
292L55200
301K55200
302L55200
LS精密化 シェル解像度: 2.3→2.36 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0 0 -
Rwork0.469 125688 -
obs--100 %

+
万見について

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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

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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

+
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。

-
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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