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万見
- PDB-8vli: Cryo-EM structure of human HGSNAT bound with CoA and product analog -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8vli
タイトルCryo-EM structure of human HGSNAT bound with CoA and product analog
要素Heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase
キーワードMEMBRANE PROTEIN / TRANSFERASE/INHIBITOR / Lysosome / Transmembrane acetyltransferase / CoA / product / Heperan sulfate / TRANSFERASE-INHIBITOR complex
機能・相同性
機能・相同性情報


heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase / heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase activity / MPS IIIC - Sanfilippo syndrome C / heparan sulfate proteoglycan catabolic process / HS-GAG degradation / lysosomal transport / acyltransferase activity / protein complex oligomerization / tertiary granule membrane / specific granule membrane ...heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase / heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase activity / MPS IIIC - Sanfilippo syndrome C / heparan sulfate proteoglycan catabolic process / HS-GAG degradation / lysosomal transport / acyltransferase activity / protein complex oligomerization / tertiary granule membrane / specific granule membrane / lysosomal lumen / lysosomal membrane / Neutrophil degranulation / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase, catalytic domain / Heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase, catalytic
類似検索 - ドメイン・相同性
: / COENZYME A / Heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase
類似検索 - 構成要素
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: 3.2 Å
データ登録者Li, F. / Zhao, B.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Mental Health (NIH/NIMH)K99MH119591 米国
Other private 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural and mechanistic insights into a lysosomal membrane enzyme HGSNAT involved in Sanfilippo syndrome.
著者: Boyang Zhao / Zhongzheng Cao / Yi Zheng / Phuong Nguyen / Alisa Bowen / Robert H Edwards / Robert M Stroud / Yi Zhou / Menno Van Lookeren Campagne / Fei Li /
要旨: Heparan sulfate (HS) is degraded in lysosome by a series of glycosidases. Before the glycosidases can act, the terminal glucosamine of HS must be acetylated by the integral lysosomal membrane enzyme ...Heparan sulfate (HS) is degraded in lysosome by a series of glycosidases. Before the glycosidases can act, the terminal glucosamine of HS must be acetylated by the integral lysosomal membrane enzyme heparan-α-glucosaminide N-acetyltransferase (HGSNAT). Mutations of HGSNAT cause HS accumulation and consequently mucopolysaccharidosis IIIC, a devastating lysosomal storage disease characterized by progressive neurological deterioration and early death where no treatment is available. HGSNAT catalyzes a unique transmembrane acetylation reaction where the acetyl group of cytosolic acetyl-CoA is transported across the lysosomal membrane and attached to HS in one reaction. However, the reaction mechanism remains elusive. Here we report six cryo-EM structures of HGSNAT along the reaction pathway. These structures reveal a dimer arrangement and a unique structural fold, which enables the elucidation of the reaction mechanism. We find that a central pore within each monomer traverses the membrane and controls access of cytosolic acetyl-CoA to the active site at its luminal mouth where glucosamine binds. A histidine-aspartic acid catalytic dyad catalyzes the transfer reaction via a ternary complex mechanism. Furthermore, the structures allow the mapping of disease-causing variants and reveal their potential impact on the function, thus creating a framework to guide structure-based drug discovery efforts.
履歴
登録2024年1月11日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年6月26日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月16日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.22024年11月6日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / Item: _em_admin.last_update

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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: Heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase
B: Heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)150,55412
ポリマ－146,7302
非ポリマー3,82410
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

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要素

#1: タンパク質 Heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase / Transmembrane protein 76


分子量: 73365.039 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: HGSNAT, TMEM76 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: Q68CP4, heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase
#2: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#3: 糖
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
#4: 化合物 ChemComp-COA / COENZYME A


分子量: 767.534 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H36N7O16P3S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-A1AC0 / 4-methyl-2-oxo-2H-1-benzopyran-7-yl 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranoside


分子量: 379.361 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C18H21NO8 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: Purified human HGSNAT / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.073 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: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 4.4 mg/ml / 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）: 22000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 10000 nm
撮影電子線照射量: 1 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: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 276382 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0038682
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.55911907
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d8.711250
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0421408
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041444

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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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