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- PDB-9dvf: Structure of the native PLP synthase subunit PdxS from Methanosar... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9dvf
タイトルStructure of the native PLP synthase subunit PdxS from Methanosarcina acetivorans
要素Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
キーワードLYASE / pyridoxal 5'-phosphate synthase / TIM barrel / vitamer biosynthesis / BIOSYNTHETIC PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


amine-lyase activity / pyridoxal 5'-phosphate synthase (glutamine hydrolysing) / pyridoxal 5'-phosphate synthase (glutamine hydrolysing) activity / pyridoxal phosphate biosynthetic process / pyridoxine biosynthetic process / amino acid metabolic process
類似検索 - 分子機能
Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS/SNZ / PdxS/SNZ N-terminal domain / SOR/SNZ family / PdxS/SNZ family signature. / PdxS/SNZ family profile. / Ribulose-phosphate binding barrel / Aldolase-type TIM barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
類似検索 - 構成要素
生物種Methanosarcina acetivorans C2A (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: 3.38 Å
データ登録者Agnew, A. / Humm, E. / Zhou, K. / Gunsalus, R. / Zhou, Z.H.
資金援助 米国, 5件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM071940 米国
National Science Foundation (NSF, United States)1911781 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-FC-02-02ER63421 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)T32GM145388 米国
National Institutes of Health/National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIH/NIDCR)T90DE030860 米国
引用ジャーナル: mBio / 年: 2025
タイトル: Structure and identification of the native PLP synthase complex from lysate.
著者: Angela Agnew / Ethan Humm / Kang Zhou / Robert P Gunsalus / Z Hong Zhou /
要旨: Many protein-protein interactions behave differently in biochemically purified forms as compared to their states. As such, determining native protein structures may elucidate structural states ...Many protein-protein interactions behave differently in biochemically purified forms as compared to their states. As such, determining native protein structures may elucidate structural states previously unknown for even well-characterized proteins. Here, we apply the bottom-up structural proteomics method, , toward a model methanogenic archaeon. While they are keystone organisms in the global carbon cycle and active members of the human microbiome, there is a general lack of characterization of methanogen enzyme structure and function. Through the approach, we successfully reconstructed and identified the native pyridoxal 5'-phosphate (PLP) synthase (PdxS) complex directly from cryogenic electron microscopy (cryo-EM) images of fractionated cellular lysate. We found that the native PdxS complex exists as a homo-dodecamer of PdxS subunits, and the previously proposed supracomplex containing both the synthase (PdxS) and glutaminase (PdxT) was not observed in cellular lysate. Our structure shows that the native PdxS monomer fashions a single 8α/8β TIM-barrel domain, surrounded by seven additional helices to mediate solvent and interface contacts. A density is present at the active site in the cryo-EM map and is interpreted as ribose 5-phosphate. In addition to being the first reconstruction of the PdxS enzyme from a heterogeneous cellular sample, our results reveal a departure from previously published archaeal PdxS crystal structures, lacking the 37-amino-acid insertion present in these prior cases. This study demonstrates the potential of applying the workflow to capture native structural states at atomic resolution for archaeal systems, for which traditional biochemical sample preparation is nontrivial.IMPORTANCEArchaea are one of the three domains of life, classified as a phylogenetically distinct lineage. There is a paucity of known enzyme structures from organisms of this domain, and this is often exacerbated by characteristically difficult growth conditions and a lack of readily available molecular biology toolkits to study proteins in archaeal cells. As a result, there is a gap in knowledge concerning the mechanisms governing archaeal protein behavior and their impacts on both the environment and human health; case in point, the synthesis of the widely utilized cofactor pyridoxal 5'-phosphate (PLP; a vitamer of vitamin B6, which humans cannot produce). By leveraging the power of single-particle cryo-EM and map-to-primary sequence identification, we determine the native structure of PLP synthase from cellular lysate. Our workflow allows the (i) rapid examination of new or less characterized systems with minimal sample requirements and (ii) discovery of structural states inaccessible by recombinant expression.
履歴
登録2024年10月7日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年10月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年12月11日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22025年1月22日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.year / _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: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
B: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
C: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
D: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
E: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
F: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
G: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
H: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
I: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
J: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
K: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS
L: Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)371,84312
ポリマ－371,84312
非ポリマー00
水00
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
Pyridoxal 5'-phosphate synthase subunit PdxS / PLP synthase subunit PdxS / Pdx1


分子量: 30986.889 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Methanosarcina acetivorans C2A (古細菌) / 株: C2A
参照: UniProt: Q8TQH6, pyridoxal 5'-phosphate synthase (glutamine hydrolysing)
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: Homo-dodecameric complex of the PdxS subunit of PLP synthase
タイプ: COMPLEX / 詳細: Native PdxS enriched from M. acetivorans lysate / Entity ID: all / 由来: NATURAL
分子量値: 0.387 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Methanosarcina acetivorans C2A (古細菌) / 株: C2A
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: This sample was heterogeneous; multiple other proteins were present on grids.
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K

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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: TFS 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）: 2400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1800 nm
撮影電子線照射量: 45 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
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM4.0.26画像取得
4cryoSPARC4.3.1CTF補正
7ISOLDEモデルフィッティング
10cryoSPARC4.3.1最終オイラー角割当
11cryoSPARC4.3.1分類
12cryoSPARC4.3.1３次元再構成
19PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: D6 (2回x6回 2面回転対称)
3次元再構成解像度: 3.38 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 99971 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 157
原子モデル構築Accession code: AF-Q8TQH6-F1 / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model

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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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