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万見
- PDB-8znb: Cryo-EM structure of W89F mutated Glutamate dehydrogenase from Th... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8znb
タイトルCryo-EM structure of W89F mutated Glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus incorporating NADPH in the steady stage of reaction
要素Glutamate dehydrogenase
キーワードOXIDOREDUCTASE / Complex / NADPH / Mutant
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
Chem-NDP / 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: 2.53 Å
データ登録者Wakabayashi, T. / Nakasako, 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26日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年6月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年6月18日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / 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 / _em_admin.last_update / _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
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)47,1052
ポリマ－46,3601
非ポリマー7451
水37821
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 Glutamate dehydrogenase / GDH


分子量: 46360.004 Da / 分子数: 1 / 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)+]
#2: 化合物 ChemComp-NDP / NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / NADPH


分子量: 745.421 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H30N7O17P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 21 / 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
Has protein modificationN

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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 W89F mutated glutamate dehydrogenase / 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
詳細: 0.5 mM NADP, 100 mM Glutamate in 5 mM Tris-HCl at pH7.5.
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
10.5 mMSodium Nicotiamide adenine dinucleotide phosphateC21H27N7NaO17P31
2100 mMmonosodium glutamateC5H8NNaO41
35 mMtris(hydroxymethyl)aminomethaneC4H11NO31
試料濃度: 9 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: 8.96 mg/mL GDH W89F
試料支持詳細: Both sides of the grid were glow-discharged for 45 s at 20 mA and 20 Pa.
グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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 was flash-frozen 2-h after mixing the protein solution and buffer solution.

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: JEOL CRYO ARM 300
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）: 5000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 350 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 7651

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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粒子像選択
2SerialEM画像取得
4CTFFIND4.1.14CTF補正
7PHENIXモデルフィッティング
9RELION4初期オイラー角割当
10RELION4最終オイラー角割当
11RELION4分類
12RELION4３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
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: 3534400
3次元再構成解像度: 2.53 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 197574 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT

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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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