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万見
- PDB-8qta: Cryo-EM structure of Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase F397A... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8qta
タイトルCryo-EM structure of Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase F397A mutant in complex with NADPH
要素FAD-binding FR-type domain-containing protein
キーワードMEMBRANE PROTEIN / NADPH oxidase / ROS producing / flavoprotein / heme protein
機能・相同性
機能・相同性情報


2 iron, 2 sulfur cluster binding / flavin adenine dinucleotide binding / oxidoreductase activity / metal ion binding / membrane
類似検索 - 分子機能
: / FAD-binding 8 / FAD-binding domain / Oxidoreductase FAD/NAD(P)-binding / Oxidoreductase NAD-binding domain / FAD-binding domain, ferredoxin reductase-type / Ferredoxin-NADP reductase (FNR), nucleotide-binding domain / Ferredoxin reductase-type FAD binding domain profile. / Riboflavin synthase-like beta-barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Chem-NDP / FAD-binding FR-type domain-containing protein
類似検索 - 構成要素
生物種Streptococcus pneumoniae (肺炎レンサ球菌)
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: 2.64 Å
データ登録者Dubach, V.R.A. / San Segundo-Acosta, P. / Murphy, B.J.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Structural and mechanistic insights into Streptococcus pneumoniae NADPH oxidase.
著者: Victor R A Dubach / Pablo San Segundo-Acosta / Bonnie J Murphy /
要旨: Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidases (NOXs) have a major role in the physiology of eukaryotic cells by mediating reactive oxygen species production. Evolutionarily distant ...Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidases (NOXs) have a major role in the physiology of eukaryotic cells by mediating reactive oxygen species production. Evolutionarily distant proteins with the NOX catalytic core have been found in bacteria, including Streptococcus pneumoniae NOX (SpNOX), which is proposed as a model for studying NOXs because of its high activity and stability in detergent micelles. We present here cryo-electron microscopy structures of substrate-free and nicotinamide adenine dinucleotide (NADH)-bound SpNOX and of NADPH-bound wild-type and F397A SpNOX under turnover conditions. These high-resolution structures provide insights into the electron-transfer pathway and reveal a hydride-transfer mechanism regulated by the displacement of F397. We conducted structure-guided mutagenesis and biochemical analyses that explain the absence of substrate specificity toward NADPH and suggest the mechanism behind constitutive activity. Our study presents the structural basis underlying SpNOX enzymatic activity and sheds light on its potential in vivo function.
履歴
登録2023年10月12日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年7月24日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月31日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22024年11月27日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / em_admin / pdbx_entry_details
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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: FAD-binding FR-type domain-containing protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)48,7485
ポリマ－45,9841
非ポリマー2,7644
水48627
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

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要素

#1: タンパク質 FAD-binding FR-type domain-containing protein


分子量: 45984.457 Da / 分子数: 1 / 変異: F397A / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Streptococcus pneumoniae (肺炎レンサ球菌)
遺伝子: spr0531 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8CZ28
#2: 化合物 ChemComp-NDP / NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / NADPH


分子量: 745.421 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H30N7O17P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物 ChemComp-FAD / FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD


分子量: 785.550 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H33N9O15P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: FAD*YM
#4: 化合物 ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 27 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationN

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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: Protein-substrate complex of NADPH oxidase with NADPH
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.046 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Streptococcus pneumoniae (肺炎レンサ球菌)
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濃度名称式Buffer-ID
1250 mMsodium chlorideNaCl1
250 mMTris-HClTris-HCl1
30.002 %Lauryl Maltose Neopentyl GlycolLMNG1
41 mMFlavin-adenine-dinucleotideFAD1
55 mMNicotinamide adenine dinucleotide phosphateNADPH1
試料濃度: 6 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: GOLD / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 4 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: TFS 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）: 215000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
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: 4 sec. / 電子線照射量: 70 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 45181
詳細: Movies were collected in EER format. Hole selection was done with help from plasmon imaging (WJH Hagen, 2022). 2 grids were imaged over the course of 4 independent microscope sessions.
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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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
1Topaz粒子像選択
2crYOLO粒子像選択
3EPU画像取得
5CTFFIND4.1CTF補正
8UCSF ChimeraXモデルフィッティング
10PHENIXモデル精密化
11Cootモデル精密化
12cryoSPARC初期オイラー角割当
13cryoSPARC最終オイラー角割当
14cryoSPARC分類
15cryoSPARC３次元再構成
画像処理詳細: Movies were collected in EER format and not gain corrected
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 13817533
詳細: These are the combined picked particles from a topaz model and a crYOLO model and contain duplicate particles
3次元再構成解像度: 2.64 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 546234 / アルゴリズム: FOURIER SPACE
詳細: Final refinement was local refinement in cryoSPARC 4.1 with a mask excluding the detergent micelle
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 / Target criteria: Cross-correlation coefficient
詳細: Initial model was fit using ChimeraX and refined with Coot and PHENIX
原子モデル構築詳細: Initial model was the previousy resolved WT protein with NADPH bound
Source name: Other / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0023563
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.4834872
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.701466
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.037509
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.003580

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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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