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万見
- PDB-8xcz: Cryo-EM structure of glutamate dehydrogenase from thermococcus pr... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8xcz
タイトルCryo-EM structure of glutamate dehydrogenase from thermococcus profundus incorporating NADP and GLU in the steady stage of reaction
要素Glutamate dehydrogenase
キーワードOXIDOREDUCTASE / Complex / Coenzyme / NADP / Glutamate
機能・相同性
機能・相同性情報


glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] / glutamate dehydrogenase (NADP+) activity / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / amino acid metabolic process
類似検索 - 分子機能
: / Glutamate dehydrogenase / NAD(P) binding domain of glutamate dehydrogenase / Leu/Phe/Val dehydrogenases active site / Glu / Leu / Phe / Val dehydrogenases active site. / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain / Glu/Leu/Phe/Val dehydrogenase, dimerisation domain / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal ...: / Glutamate dehydrogenase / NAD(P) binding domain of glutamate dehydrogenase / Leu/Phe/Val dehydrogenases active site / Glu / Leu / Phe / Val dehydrogenases active site. / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, dimerisation domain / Glu/Leu/Phe/Val dehydrogenase, dimerisation domain / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Glutamate/phenylalanine/leucine/valine dehydrogenase, C-terminal / Glutamate/Leucine/Phenylalanine/Valine dehydrogenase / Aminoacid dehydrogenase-like, N-terminal domain superfamily / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
GAMMA-L-GLUTAMIC ACID / NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / Glutamate dehydrogenase
類似検索 - 構成要素
生物種Thermococcus profundus (古細菌)
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: 2.83 Å
データ登録者Wakabayashi, T. / Oide, M. / Nakasako, M.
資金援助 日本, 14件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp13480214 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp19204042 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp22244054 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp21H01050 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp26800227 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)jp18J11653 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp15076210 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp20050030 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp22018027 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp23120525 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp25120725 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp15H01647 日本
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (Japan)jp17H05891 日本
Japan Science and TechnologyJPMJPR22E2 日本
引用ジャーナル: Sci Rep / 年: 2024
タイトル: CryoEM-sampling of metastable conformations appearing in cofactor-ligand association and catalysis of glutamate dehydrogenase.
著者: Taiki Wakabayashi / Mao Oide / Masayoshi Nakasako /
要旨: Kinetic aspects of enzymatic reactions are described by equations based on the Michaelis-Menten theory for the initial stage. However, the kinetic parameters provide little information on the atomic ...Kinetic aspects of enzymatic reactions are described by equations based on the Michaelis-Menten theory for the initial stage. However, the kinetic parameters provide little information on the atomic mechanism of the reaction. In this study, we analyzed structures of glutamate dehydrogenase in the initial and steady stages of the reaction using cryoEM at near-atomic resolution. In the initial stage, four metastable conformations displayed different domain motions and cofactor/ligand association modes. The most striking finding was that the enzyme-cofactor-substrate complex, treated as a single state in the enzyme kinetic theory, comprised at least three different metastable conformations. In the steady stage, seven conformations, including derivatives from the four conformations in the initial stage, made the reaction pathway complicated. Based on the visualized conformations, we discussed stage-dependent pathways to illustrate the dynamics of the enzyme in action.
履歴
登録2023年12月10日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年12月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月19日Group: Database references / カテゴリ: citation
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

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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: Glutamate dehydrogenase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)47,6493
ポリマ－46,7581
非ポリマー8912
水30617
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 Glutamate dehydrogenase


分子量: 46758.477 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Thermococcus profundus (古細菌) / 遺伝子: gdhA / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: O74024, glutamate dehydrogenase [NAD(P)+]
#2: 化合物 ChemComp-NAP / NADP NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / 2'-MONOPHOSPHOADENOSINE 5'-DIPHOSPHORIBOSE


分子量: 743.405 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H28N7O17P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物 ChemComp-GGL / GAMMA-L-GLUTAMIC ACID / L-GLUTAMIC ACID / グルタミン酸


タイプ: L-gamma-peptide, C-delta linking / 分子量: 147.129 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C5H9NO4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 17 / 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

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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: Hexamer of glutamate dehydrogenase in the presence of NADP and glutamate
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.280 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Thermococcus profundus (古細菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
10.5 mMnicotinamide adenine dinucleotide phosphateNADP1
2100 mMglutamateGlu1
35 mMtris(hydroxymethyl)aminomethaneTris1
試料濃度: 4.8 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: 281 K
詳細: The sample solution kept at room temperature was flash-frozen 1-h after mixing GDH, NADP and glutamate solutions.

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: JEOL CRYO ARM 300
詳細: Grid information as following: Company/model: Quantifoil Cu 1.2/1.3 Material:Cu Grid mesh: 200
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 47000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 400 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 1 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 7075

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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
1RELION4.0beta粒子像選択
2SerialEM画像取得
4CTFFINDCTF補正
7Cootモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10RELION4.0beta初期オイラー角割当
11RELION4.0beta最終オイラー角割当
12RELION4.0beta分類
13RELION4.0beta３次元再構成
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: 6334528
詳細: Auto-picking based on templates from manually picked GDH particles.
3次元再構成解像度: 2.83 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 168650 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0023299
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.3944481
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d3.45450
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.041493
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.004576

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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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