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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8r7h | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of Human SHMT1 | |||||||||
要素 | (Serine hydroxymethyltransferase, cytosolic) x 2 | |||||||||
キーワード | TRANSFERASE / Riboregulation / Serine / Glycine Metabolism / 1 carbon metablism / Moonlighting protein / RNA BINDING PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 cellular response to tetrahydrofolate / Carnitine synthesis / purine nucleobase biosynthetic process / L-serine metabolic process / glycine metabolic process / glycine hydroxymethyltransferase / glycine hydroxymethyltransferase activity / glycine biosynthetic process from serine / serine binding / Metabolism of folate and pterines ...cellular response to tetrahydrofolate / Carnitine synthesis / purine nucleobase biosynthetic process / L-serine metabolic process / glycine metabolic process / glycine hydroxymethyltransferase / glycine hydroxymethyltransferase activity / glycine biosynthetic process from serine / serine binding / Metabolism of folate and pterines / L-serine catabolic process / tetrahydrofolate metabolic process / tetrahydrofolate interconversion / dTMP biosynthetic process / cobalt ion binding / folic acid metabolic process / small molecule binding / mRNA regulatory element binding translation repressor activity / cellular response to leukemia inhibitory factor / mRNA 5'-UTR binding / pyridoxal phosphate binding / protein homotetramerization / negative regulation of translation / protein homodimerization activity / mitochondrion / zinc ion binding / extracellular exosome / nucleoplasm / identical protein binding / cytoplasm / cytosol 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
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: 3.29 Å | |||||||||
データ登録者 | Spizzichino, S. / Marabelli, C. / Bharadwaj, A. / Jakobi, A.J. / Chaves-Sanjuan, A. / Giardina, G. / Bolognesi, M. / Cutruzzola, F. | |||||||||
資金援助 | イタリア, 2件
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引用 | ジャーナル: Mol Cell / 年: 2024 タイトル: Structure-based mechanism of riboregulation of the metabolic enzyme SHMT1. 著者: Sharon Spizzichino / Federica Di Fonzo / Chiara Marabelli / Angela Tramonti / Antonio Chaves-Sanjuan / Alessia Parroni / Giovanna Boumis / Francesca Romana Liberati / Alessio Paone / Linda ...著者: Sharon Spizzichino / Federica Di Fonzo / Chiara Marabelli / Angela Tramonti / Antonio Chaves-Sanjuan / Alessia Parroni / Giovanna Boumis / Francesca Romana Liberati / Alessio Paone / Linda Celeste Montemiglio / Matteo Ardini / Arjen J Jakobi / Alok Bharadwaj / Paolo Swuec / Gian Gaetano Tartaglia / Alessandro Paiardini / Roberto Contestabile / Antonello Mai / Dante Rotili / Francesco Fiorentino / Alberto Macone / Alessandra Giorgi / Giancarlo Tria / Serena Rinaldo / Martino Bolognesi / Giorgio Giardina / Francesca Cutruzzolà / 要旨: RNA can directly control protein activity in a process called riboregulation; only a few mechanisms of riboregulation have been described in detail, none of which have been characterized on ...RNA can directly control protein activity in a process called riboregulation; only a few mechanisms of riboregulation have been described in detail, none of which have been characterized on structural grounds. Here, we present a comprehensive structural, functional, and phylogenetic analysis of riboregulation of cytosolic serine hydroxymethyltransferase (SHMT1), the enzyme interconverting serine and glycine in one-carbon metabolism. We have determined the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structure of human SHMT1 in its free- and RNA-bound states, and we show that the RNA modulator competes with polyglutamylated folates and acts as an allosteric switch, selectively altering the enzyme's reactivity vs. serine. In addition, we identify the tetrameric assembly and a flap structural motif as key structural elements necessary for binding of RNA to eukaryotic SHMT1. The results presented here suggest that riboregulation may have played a role in evolution of eukaryotic SHMT1 and in compartmentalization of one-carbon metabolism. Our findings provide insights for RNA-based therapeutic strategies targeting this cancer-linked metabolic pathway. | |||||||||
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 | 8r7h.cif.gz | 317.2 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8r7h.ent.gz | 257.5 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8r7h.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 | 8r7h_validation.pdf.gz | 1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8r7h_full_validation.pdf.gz | 1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8r7h_validation.xml.gz | 61.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8r7h_validation.cif.gz | 89.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/r7/8r7h ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/r7/8r7h | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 18973MC 8a11C 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: 53662.914 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SHMT1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P34896, glycine hydroxymethyltransferase #2: タンパク質 | 分子量: 53434.797 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SHMT1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P34896 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
-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: human SHMT1 / タイプ: COMPLEX / 詳細: SHMT1= homotetramer of 53kDa subunits / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT | |||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.21 MDa / 実験値: NO | |||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) | |||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌) | |||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.2 | |||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 0.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | |||||||||||||||
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 / 詳細: blotted for 4 seconds before plunging |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TALOS ARCTICA |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 120000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 500 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: BASIC |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN / 試料ホルダーモデル: OTHER |
撮影 | 電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5450 |
-解析
EMソフトウェア |
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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: 4900000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.29 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 94430 / クラス平均像の数: 3 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 132 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 1BJ4 PDB chain-ID: A / Accession code: 1BJ4 / Source name: PDB / タイプ: experimental model | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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