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万見
- PDB-8q3v: Cryo-EM structure of the methanogenic Na+ translocating N5-methyl... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8q3v
タイトルCryo-EM structure of the methanogenic Na+ translocating N5-methyl-H4MPT:CoM methyltransferase complex
要素(Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit ...) x 7
キーワードTRANSFERASE / methanogenesis / tetrahydromethanopterin / coenzyme M / vitamin B12 / Na+ transport
機能・相同性
機能・相同性情報


tetrahydromethanopterin S-methyltransferase / tetrahydromethanopterin S-methyltransferase activity / methyltransferase complex / methanogenesis, from carbon dioxide / vesicle membrane / cobalt ion binding / sodium ion transport / one-carbon metabolic process / methylation / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit G / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit F / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, F subunit / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit G ...Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit G / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit F / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, F subunit / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit G / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, F subunit (MtrF) / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A, MtrA / Methyltransferase MtrA/MtxA / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase, subunit A
類似検索 - ドメイン・相同性
: / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A 1 / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G / Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B
類似検索 - 構成要素
生物種Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
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: 2.08 Å
データ登録者Aziz, I. / Vonck, J. / Ermler, U.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
Alexander von Humboldt FoundationGeorg Forster stipend ドイツ
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2024
タイトル: Structural and mechanistic basis of the central energy-converting methyltransferase complex of methanogenesis.
著者: Iram Aziz / Kanwal Kayastha / Susann Kaltwasser / Janet Vonck / Sonja Welsch / Bonnie J Murphy / Jörg Kahnt / Di Wu / Tristan Wagner / Seigo Shima / Ulrich Ermler /
要旨: Methanogenic archaea inhabiting anaerobic environments play a crucial role in the global biogeochemical material cycle. The most universal electrogenic reaction of their methane-producing energy ...Methanogenic archaea inhabiting anaerobic environments play a crucial role in the global biogeochemical material cycle. The most universal electrogenic reaction of their methane-producing energy metabolism is catalyzed by -methyl-tetrahydromethanopterin: coenzyme M methyltransferase (MtrABCDEFGH), which couples the vectorial Na transport with a methyl transfer between the one-carbon carriers tetrahydromethanopterin and coenzyme M via a vitamin B derivative (cobamide) as prosthetic group. We present the 2.08 Å cryo-EM structure of Mtr(ABCDEFG) composed of the central Mtr(ABFG) stalk symmetrically flanked by three membrane-spanning MtrCDE globes. Tetraether glycolipids visible in the map fill gaps inside the multisubunit complex. Putative coenzyme M and Na were identified inside or in a side-pocket of a cytoplasmic cavity formed within MtrCDE. Its bottom marks the gate of the transmembrane pore occluded in the cryo-EM map. By integrating Alphafold2 information, functionally competent MtrA-MtrH and MtrA-MtrCDE subcomplexes could be modeled and thus the methyl-tetrahydromethanopterin demethylation and coenzyme M methylation half-reactions structurally described. Methyl-transfer-driven Na transport is proposed to be based on a strong and weak complex between MtrCDE and MtrA carrying vitamin B, the latter being placed at the entrance of the cytoplasmic MtrCDE cavity. Hypothetically, strongly attached methyl-cob(III)amide (His-on) carrying MtrA induces an inward-facing conformation, Na flux into the membrane protein center and finally coenzyme M methylation while the generated loosely attached (or detached) MtrA carrying cob(I)amide (His-off) induces an outward-facing conformation and an extracellular Na outflux. Methyl-cob(III)amide (His-on) is regenerated in the distant active site of the methyl-tetrahydromethanopterin binding MtrH implicating a large-scale shuttling movement of the vitamin B-carrying domain.
履歴
登録2023年8月4日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年7月10日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A 1
B: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B
C: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C
D: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D
E: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E
F: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F
G: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G
a: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A 1
b: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B
c: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C
d: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D
e: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E
f: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F
g: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G
Q: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A 1
R: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B
S: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C
T: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D
U: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E
V: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F
W: Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)423,83042
ポリマ－403,14121
非ポリマー20,68921
水3,747208
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area133130 Å2
ΔGint-1209 kcal/mol
Surface area74030 Å2
手法PISA

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要素

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Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit ... , 7種, 21分子 AaQBbRCcSDdTEeUFfVGgW

#1: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit A 1


分子量: 25640.320 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
参照: UniProt: P80184
#2: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit B


分子量: 10725.471 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
参照: UniProt: Q59584
#3: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit C


分子量: 27132.244 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
参照: UniProt: P80185
#4: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit D


分子量: 22783.881 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
参照: UniProt: P80183
#5: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit E


分子量: 31253.289 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
参照: UniProt: P80186
#6: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit F


分子量: 7325.928 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
参照: UniProt: Q50773
#7: タンパク質 Tetrahydromethanopterin S-methyltransferase subunit G


分子量: 9519.042 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
参照: UniProt: Q50774

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非ポリマー , 4種, 229分子

#8: 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: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#9: 化合物
ChemComp-JCV / [(2~{S},7~{R},11~{R},15~{S},19~{S},22~{S},26~{S},30~{R},34~{R},39~{S},43~{R},47~{R},51~{S},55~{S},58~{S},62~{S},66~{R},70~{R})-39-[[(2~{R},3~{R},4~{S},5~{S},6~{R})-6-(hydroxymethyl)-3,4,5-tris(oxidanyl)oxan-2-yl]oxymethyl]-7,11,15,19,22,26,30,34,43,47,51,55,58,62,66,70-hexadecamethyl-1,4,37,40-tetraoxacyclodoheptacont-2-yl]methyl [(2~{R},3~{S},5~{R},6~{R})-2,3,4,5,6-pentakis(oxidanyl)cyclohexyl] hydrogen phosphate


分子量: 1706.543 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: C98H193O19P
#10: 化合物
ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na
#11: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 208 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

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: Methyl-H4MPT:CoM methyltransferase / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#7 / 由来: NATURAL
分子量値: 430 kDa/nm / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Methanothermobacter marburgensis (古細菌)
緩衝液pH: 7
試料包埋: 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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 73.9 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

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.08 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 138464 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00524947
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.90833818
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.763725
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0344257
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0073995

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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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