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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8vly | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of human HGSNAT in transition state | |||||||||
要素 | Heparan-alpha-glucosaminide N-acetyltransferase | |||||||||
キーワード | MEMBRANE PROTEIN / TRANSFERASE / Lysosome / Transmembrane acetyltransferase | |||||||||
機能・相同性 | : 機能・相同性情報 | |||||||||
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: 3.61 Å | |||||||||
データ登録者 | Li, F. / Zhao, B. | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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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 |
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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 | 8vly.cif.gz | 184.5 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8vly.ent.gz | 143.3 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8vly.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 | 8vly_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8vly_full_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8vly_validation.xml.gz | 42.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8vly_validation.cif.gz | 60.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/vl/8vly ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/vl/8vly | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 43348MC 8vkjC 8vlgC 8vliC 8vluC 8vlvC 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: 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, EC: 2.3.1.78 #2: 多糖 | 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose | #3: 糖 | ChemComp-NAG / 研究の焦点であるリガンドがあるか | N | Has protein modification | Y | |
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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: purified human HGSNAT / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT |
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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: 7.4 |
試料 | 濃度: 2.9 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 |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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: 54 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) |
-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 | ||||||||||||||||||||||||
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.61 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 226631 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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