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- PDB-8zmu: GLUTAMATE DEHYDROGENASE (W89F-MUTANT) FROM THERMOCOCCUS PROFUNDUS... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8zmu
タイトルGLUTAMATE DEHYDROGENASE (W89F-MUTANT) FROM THERMOCOCCUS PROFUNDUS IN THE UNLIGANDED STATE
要素Glutamate dehydrogenase
キーワードOXIDOREDUCTASE
機能・相同性
機能・相同性情報


glutamate dehydrogenase [NAD(P)+] / glutamate dehydrogenase (NAD+) activity / glutamate dehydrogenase (NADP+) activity / L-glutamate catabolic 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
ACETIC ACID / Glutamate dehydrogenase
類似検索 - 構成要素
生物種Thermococcus profundus (古細菌)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2.028 Å
データ登録者Wakabayashi, T. / Matsui, Y. / Masayoshi, M.
資金援助 日本, 13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)18J11653 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
引用ジャーナル: FEBS J / 年: 2025
タイトル: CryoEM and crystal structure analyses reveal the indirect role played by Trp89 in glutamate dehydrogenase enzymatic reactions.
著者: Taiki Wakabayashi / Yuka Matsui / Masayoshi Nakasako /
要旨: Glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus is a homo-hexameric enzyme that catalyzes the reversible deamination of glutamate to 2-oxoglutarate in the presence of a cofactor. In each subunit, ...Glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus is a homo-hexameric enzyme that catalyzes the reversible deamination of glutamate to 2-oxoglutarate in the presence of a cofactor. In each subunit, a large active-site cleft is formed between the two functional domains, one of which displays motion to open and close the cleft. Trp89 in the cleft displays two sidechain conformers in the open cleft and a single conformer in the closed cleft. To reveal the role of the Trp89 sidechain in the domain motion, we mutated Trp89 to phenylalanine. Despite the Trp89 sidechain being located away from the reaction center, the catalytic constant decreased to 1/38-fold of that of the wild-type without a fatal reduction of the affinities to the cofactor and ligand molecules. To understand the molecular mechanism underlying this reduction, we determined the crystal structure in the unliganded state and the metastable conformations appearing in the steady stage of the reaction using cryo-electron microscopy (cryoEM). The four identified metastable conformations were similar to the three conformations observed in the wild-type, but their populations were different from those of the wild-type. In addition, a conformation with a completely closed active-site cleft necessary for the reaction to proceed was quite rare. The crystal structure and the four metastable conformations suggested that the reduction in the catalytic constant could be attributed to changes in the interactions between Gln13 and the 89th side chains, preventing the closing domain motion.
履歴
登録2024年5月23日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年6月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年6月18日Group: Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / citation_author / pdbx_entry_details
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 / _citation_author.identifier_ORCID / _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: Glutamate dehydrogenase
B: Glutamate dehydrogenase
C: Glutamate dehydrogenase
D: Glutamate dehydrogenase
E: Glutamate dehydrogenase
F: Glutamate dehydrogenase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)285,87268
ポリマ－280,3176
非ポリマー5,55562
水17,078948
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: SAXS
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)113.355, 163.248, 132.605
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 113.91, 90.00
Int Tables number4
Space group name H-MP1211

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要素

-
タンパク質 , 1種, 6分子 ABCDEF

#1: タンパク質
Glutamate dehydrogenase / GDH


分子量: 46719.441 Da / 分子数: 6 / 変異: W89F / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Thermococcus profundus (古細菌) / 遺伝子: gdhA, gdh / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: O74024, glutamate dehydrogenase [NAD(P)+]

-
非ポリマー , 5種, 1010分子

#2: 化合物...
ChemComp-SO4 / SULFATE ION / 硫酸ジアニオン


分子量: 96.063 Da / 分子数: 43 / 由来タイプ: 天然 / 式: SO4
#3: 化合物
ChemComp-ACY / ACETIC ACID / 酢酸


分子量: 60.052 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 天然 / 式: C2H4O2
#4: 化合物
ChemComp-GOL / GLYCEROL / GLYCERIN / PROPANE-1,2,3-TRIOL / グリセロ-ル


分子量: 92.094 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 天然 / 式: C3H8O3
#5: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: Na
#6: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 948 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationN

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 4.04 Å3/Da / 溶媒含有率: 69.58 %
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法 / pH: 3.8
詳細: 1.6 M lithium sulfate (Wako, Osaka, Japan), 1.7%(w/v) poly-ethylene glycol 8000 (PEG800) (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA) and 0.1 M sodium acetate (Wako)

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: SPring-8 / ビームライン: BL26B2 / 波長: 1 Å
検出器タイプ: RAYONIX SX-165mm / 検出器: CCD / 日付: 2011年10月9日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 1 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.028→50 Å / Num. obs: 283125 / % possible obs: 99.8 % / 冗長度: 3.788 % / Rmerge(I) obs: 0.063 / Net I/σ(I): 18.3
反射 シェル解像度: 2.028→2.07 Å / Rmerge(I) obs: 0.293 / Num. unique obs: 281936

-
解析

ソフトウェア名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0267 / 分類: 精密化
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 2.028→21.8 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.963 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.949 / SU B: 3.285 / SU ML: 0.087 / 交差検証法: THROUGHOUT / ESU R: 0.119 / ESU R Free: 0.115 / 立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD / 詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.19944 14013 5 %RANDOM
Rwork0.17224 ---
obs0.17357 269065 99.58 %-
溶媒の処理イオンプローブ半径: 0.8 Å / 減衰半径: 0.8 Å / VDWプローブ半径: 1.2 Å / 溶媒モデル: MASK
原子変位パラメータBiso mean: 39.29 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1--1.27 Å20 Å21.54 Å2
2---1.23 Å2-0 Å2
3---0.81 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 解像度: 2.028→21.8 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数19378 0 308 948 20634
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
X-RAY DIFFRACTIONr_bond_refined_d0.0130.01320220
X-RAY DIFFRACTIONr_bond_other_d0.0010.01719305
X-RAY DIFFRACTIONr_angle_refined_deg1.7661.64427405
X-RAY DIFFRACTIONr_angle_other_deg1.4511.58444497
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_1_deg6.96652492
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_2_deg37.12822.566990
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_3_deg16.719153483
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_4_deg21.03715121
X-RAY DIFFRACTIONr_chiral_restr0.090.22582
X-RAY DIFFRACTIONr_gen_planes_refined0.0110.0222548
X-RAY DIFFRACTIONr_gen_planes_other0.0010.024410
X-RAY DIFFRACTIONr_nbd_refined
X-RAY DIFFRACTIONr_nbd_other
X-RAY DIFFRACTIONr_nbtor_refined
X-RAY DIFFRACTIONr_nbtor_other
X-RAY DIFFRACTIONr_xyhbond_nbd_refined
X-RAY DIFFRACTIONr_xyhbond_nbd_other
X-RAY DIFFRACTIONr_metal_ion_refined
X-RAY DIFFRACTIONr_metal_ion_other
X-RAY DIFFRACTIONr_symmetry_vdw_refined
X-RAY DIFFRACTIONr_symmetry_vdw_other
X-RAY DIFFRACTIONr_symmetry_hbond_refined
X-RAY DIFFRACTIONr_symmetry_hbond_other
X-RAY DIFFRACTIONr_symmetry_metal_ion_refined
X-RAY DIFFRACTIONr_symmetry_metal_ion_other
X-RAY DIFFRACTIONr_mcbond_it3.793.7749985
X-RAY DIFFRACTIONr_mcbond_other3.7853.7739976
X-RAY DIFFRACTIONr_mcangle_it5.1075.64312463
X-RAY DIFFRACTIONr_mcangle_other5.1075.64312464
X-RAY DIFFRACTIONr_scbond_it5.3994.43910235
X-RAY DIFFRACTIONr_scbond_other5.3994.43910236
X-RAY DIFFRACTIONr_scangle_it
X-RAY DIFFRACTIONr_scangle_other8.0486.4114942
X-RAY DIFFRACTIONr_long_range_B_refined9.40544.77622967
X-RAY DIFFRACTIONr_long_range_B_other9.40544.77722968
X-RAY DIFFRACTIONr_rigid_bond_restr
X-RAY DIFFRACTIONr_sphericity_free
X-RAY DIFFRACTIONr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 2.028→2.081 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0.258 1054 -
Rwork0.238 19369 -
obs--97.41 %

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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)

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  • 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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