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- PDB-8qaw: Medicago truncatula HISN5 (IGPD) in complex with MN, IMD, EDO, FM... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8qaw
タイトルMedicago truncatula HISN5 (IGPD) in complex with MN, IMD, EDO, FMT, GOL and TRS
要素Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
キーワードLYASE / HISN5 / IGPD / histidine biosynthesis
機能・相同性
機能・相同性情報


imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / imidazoleglycerol-phosphate dehydratase activity / L-histidine biosynthetic process
類似検索 - 分子機能
Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase signature 1. / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase, conserved site / Imidazole glycerol phosphate dehydratase domain superfamily / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase signature 2. / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold
類似検索 - ドメイン・相同性
FORMIC ACID / IMIDAZOLE / : / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
類似検索 - 構成要素
生物種Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 1.55 Å
データ登録者Witek, W. / Ruszkowski, M.
資金援助 ポーランド, 1件
組織認可番号国
Polish National Science CentreSonata 2018/31/D/NZ1/03630 ポーランド
引用ジャーナル: Front Plant Sci / 年: 2024
タイトル: Targeting imidazole-glycerol phosphate dehydratase in plants: novel approach for structural and functional studies, and inhibitor blueprinting.
著者: Wojciech Witek / Joanna Sliwiak / Michal Rawski / Milosz Ruszkowski /
要旨: The histidine biosynthetic pathway (HBP) is targeted for herbicide design with preliminary success only regarding imidazole-glycerol phosphate dehydratase (IGPD, EC 4.2.1.19), or HISN5, as referred ...The histidine biosynthetic pathway (HBP) is targeted for herbicide design with preliminary success only regarding imidazole-glycerol phosphate dehydratase (IGPD, EC 4.2.1.19), or HISN5, as referred to in plants. HISN5 catalyzes the sixth step of the HBP, in which imidazole-glycerol phosphate (IGP) is dehydrated to imidazole-acetol phosphate. In this work, we present high-resolution cryoEM and crystal structures of HISN5 (HISN5) in complexes with an inactive IGP diastereoisomer and with various other ligands. HISN5 can serve as a new model for plant HISN5 structural studies, as it enables resolving protein-ligand interactions at high (2.2 Å) resolution using cryoEM. We identified ligand-binding hotspots and characterized the features of plant HISN5 enzymes in the context of the HISN5-targeted inhibitor design. Virtual screening performed against millions of small molecules not only revealed candidate molecules but also identified linkers for fragments that were experimentally confirmed to bind. Based on experimental and computational approaches, this study provides guidelines for designing symmetric HISN5 inhibitors that can reach two neighboring active sites. Finally, we conducted analyses of sequence similarity networks revealing that plant HISN5 enzymes derive from cyanobacteria. We also adopted a new approach to measure HISN5 enzymatic activity using isothermal titration calorimetry and enzymatically synthesized IGP.
履歴
登録2023年8月23日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年4月10日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

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集合体

登録構造単位
A: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
B: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
C: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
D: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
E: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
F: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
G: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
H: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)185,13083
ポリマ－180,5708
非ポリマー4,56075
水24,0501335
1
A: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
B: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
C: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
D: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
E: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
F: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
G: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
H: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
ヘテロ分子

A: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
B: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
C: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
D: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
E: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
F: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
G: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
H: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
ヘテロ分子

A: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
B: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
C: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
D: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
E: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
F: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
G: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
H: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)555,390249
ポリマ－541,71124
非ポリマー13,679225
水43224
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation2_555-y,x-y,z1
crystal symmetry operation3_555-x+y,-x,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)137.680, 137.680, 265.907
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 120.000
Int Tables number146
Space group name H-MH3
Space group name HallR3
Symmetry operation#1: x,y,z
#2: -y,x-y,z
#3: -x+y,-x,z
#4: x+1/3,y+2/3,z+2/3
#5: -y+1/3,x-y+2/3,z+2/3
#6: -x+y+1/3,-x+2/3,z+2/3
#7: x+2/3,y+1/3,z+1/3
#8: -y+2/3,x-y+1/3,z+1/3
#9: -x+y+2/3,-x+1/3,z+1/3
Components on special symmetry positions
IDモデル要素
11A-309-

TRS

21A-309-

TRS

31D-311-

TRS

41D-311-

TRS

非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1(chain "A" and (resid 77 through 92 or resid 94...
d_2ens_1(chain "B" and (resid 77 through 92 or resid 94...
d_3ens_1(chain "C" and (resid 77 through 92 or resid 94...
d_4ens_1(chain "D" and (resid 77 through 92 or resid 94...
d_5ens_1(chain "E" and (resid 77 through 92 or resid 94...
d_6ens_1(chain "F" and (resid 77 through 92 or resid 94...
d_7ens_1(chain "G" and (resid 77 through 92 or resid 94...
d_8ens_1(chain "H" and (resid 77 through 92 or resid 94...

NCSドメイン領域:

Ens-ID: ens_1

Dom-IDComponent-IDBeg auth comp-IDBeg label comp-IDEnd auth comp-IDEnd label comp-IDAuth asym-IDLabel asym-IDAuth seq-IDLabel seq-ID
d_11GLYGLYVALVALAA77 - 928 - 23
d_12VALVALASNASNAA94 - 10625 - 37
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d_15ALAALAARGARGAA158 - 26089 - 191
d_16FMTFMTFMTFMTAJ302
d_21GLYGLYVALVALBB77 - 928 - 23
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d_44VALVALLEULEUDD130 - 15661 - 87
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d_46FMTFMTFMTFMTDQA303
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d_53SERSERVALVALEE108 - 12839 - 59
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d_76FMTFMTFMTFMTGQB302
d_81GLYGLYVALVALHH77 - 928 - 23
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d_85ALAALAARGARGHH158 - 26089 - 191
d_86FMTFMTFMTFMTHYB302

NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(0.0812201785908, -0.368913917921, -0.925908096818), (0.799705353435, 0.578576788849, -0.160375331933), (0.594873625468, -0.727427948714, 0.342014545237)123.65594269, 21.3290210237, 87.7563703711
2given(0.802242957297, 0.496033842859, -0.332199735409), (-0.071315417931, -0.472840021718, -0.87825760744), (-0.592722826144, 0.728266943229, -0.343957716541)44.2869894804, 117.244926185, 178.293904577
3given(0.192569662331, 0.981261899434, -0.00648150198826), (0.981283254342, -0.192563324143, 0.00159403332398), (0.000316064598956, -0.00666715182301, -0.999977724347)0.717577288455, -0.158611952676, 266.11343321
4given(0.0858106363611, 0.801890666357, 0.591276495302), (-0.359202242525, 0.578453395625, -0.732369727702), (-0.929306345428, -0.149542730679, 0.3376783796)-79.0849176096, 97.5587647003, 88.0629155461
5given(0.270079971702, 0.238799573422, -0.932754829855), (-0.903591602758, 0.397440635856, -0.159884822278), (0.332534245319, 0.886011119966, 0.323118044972)124.384383556, 21.1874384646, 89.5629626691
6given(-0.834587523294, 0.438820106028, -0.333017387696), (0.437651154466, 0.161043859578, -0.884605190063), (-0.334552137876, -0.88402589885, -0.326455321913)44.306995548, 117.950522015, 176.618433541
7given(-0.335360977129, 0.722544008611, -0.6045354999), (0.153206791383, 0.674982400969, 0.721752338033), (0.92954865074, 0.149428625112, -0.337061406726)80.5256556651, -96.3559678929, 177.763706743

-
要素

-
タンパク質 , 1種, 8分子 ABCDEFGH

#1: タンパク質
Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase


分子量: 22571.293 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: I3SDM5

-
非ポリマー , 9種, 1410分子

#2: 化合物
ChemComp-IMD / IMIDAZOLE / 1H-イミダゾ-ル-3-カチオン


分子量: 69.085 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: C3H5N2
#3: 化合物
ChemComp-FMT / FORMIC ACID / ギ酸


分子量: 46.025 Da / 分子数: 11 / 由来タイプ: 合成 / 式: CH2O2
#4: 化合物...
ChemComp-EDO / 1,2-ETHANEDIOL / ETHYLENE GLYCOL / エチレングリコ-ル


分子量: 62.068 Da / 分子数: 31 / 由来タイプ: 合成 / 式: C2H6O2
#5: 化合物
ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 16 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn
#6: 化合物 ChemComp-GOL / GLYCEROL / GLYCERIN / PROPANE-1,2,3-TRIOL / グリセロ-ル


分子量: 92.094 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C3H8O3
#7: 化合物
ChemComp-TRS / 2-AMINO-2-HYDROXYMETHYL-PROPANE-1,3-DIOL / TRIS BUFFER / トリス(ヒドロキシメチル)メチルアンモニウム


分子量: 122.143 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C4H12NO3 / コメント: pH緩衝剤*YM
#8: 化合物 ChemComp-CL / CHLORIDE ION / クロリド


分子量: 35.453 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cl
#9: 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: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na
#10: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1335 / 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N

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.98 Å3/Da / 溶媒含有率: 58.69 %
結晶化温度: 291 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / pH: 6.5
詳細: 0.2M Sodium formate; 0.2M Ammonium acetate; 0.2M Sodium citrate tribasic dihydrate; 0.2M Potassium sodium tartrate tetrahydrate; 0.2M Sodium oxamate; 1.0M Imidazole; 1.0M MES monohydrate ...詳細: 0.2M Sodium formate; 0.2M Ammonium acetate; 0.2M Sodium citrate tribasic dihydrate; 0.2M Potassium sodium tartrate tetrahydrate; 0.2M Sodium oxamate; 1.0M Imidazole; 1.0M MES monohydrate (acid); 40% v/v Glycerol; 20% w/v PEG 4000

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: PETRA III, EMBL c/o DESY / ビームライン: P13 (MX1) / 波長: 0.9762 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER X 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2021年6月21日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.9762 Å / 相対比: 1
反射解像度: 1.55→80 Å / Num. obs: 272024 / % possible obs: 99.9 % / 冗長度: 11 % / Biso Wilson estimate: 23.29 Å2 / CC1/2: 0.997 / Rmerge(I) obs: 0.105 / Rrim(I) all: 0.11 / Net I/σ(I): 11.9
反射 シェル解像度: 1.55→1.65 Å / Rmerge(I) obs: 0.97 / Mean I/σ(I) obs: 1.8 / Num. unique obs: 43832 / CC1/2: 0.83 / Rrim(I) all: 1

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
XDSデータ削減
PHASER位相決定
PHENIX1.20.1_4487精密化
Coot0.9.8.8モデル構築
XDSデータスケーリング
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 1.55→58.06 Å / SU ML: 0.1539 / 交差検証法: FREE R-VALUE / 位相誤差: 18.4209
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射
Rfree0.1614 1088 0.4 %
Rwork0.1288 270785 -
obs0.129 271873 99.87 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.1 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso mean: 31.37 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 1.55→58.06 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数11469 0 255 1335 13059
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.004911921
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.795716039
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.05271805
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0052106
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d12.32894262
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAsym-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2AAX-RAY DIFFRACTIONTorsion NCS0.45317645875
ens_1d_3AAX-RAY DIFFRACTIONTorsion NCS0.381093190449
ens_1d_4AAX-RAY DIFFRACTIONTorsion NCS0.399088024552
ens_1d_5AAX-RAY DIFFRACTIONTorsion NCS0.607636194217
ens_1d_6AAX-RAY DIFFRACTIONTorsion NCS0.399622277276
ens_1d_7AAX-RAY DIFFRACTIONTorsion NCS0.408606688021
ens_1d_8AAX-RAY DIFFRACTIONTorsion NCS0.32788531134
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
1.55-1.620.23331360.212533654X-RAY DIFFRACTION99.25
1.62-1.710.22421360.171133797X-RAY DIFFRACTION99.9
1.71-1.810.2131360.148733893X-RAY DIFFRACTION99.91
1.81-1.950.14871360.113633920X-RAY DIFFRACTION99.96
1.95-2.150.1941360.113733852X-RAY DIFFRACTION99.97
2.15-2.460.17821360.122633889X-RAY DIFFRACTION99.99
2.46-3.10.14831360.132533850X-RAY DIFFRACTION100
3.1-58.060.14171360.124333930X-RAY DIFFRACTION99.96

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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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