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- PDB-9e8s: Structure of thioferritin (PfDPSL) with ferrihydrite growth at a ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9e8s
タイトルStructure of thioferritin (PfDPSL) with ferrihydrite growth at a single three-fold pore.
要素DNA protection during starvation protein
キーワードMETAL BINDING PROTEIN / Ferritin / thioferritin / oxidative stress / iron homeostasis / iron mineral / ferric oxyhydroxide / mineral core / protein cage
機能・相同性
機能・相同性情報


酸化還元酵素; 金属イオンを酸化する / nucleoid / ferroxidase activity / ferric iron binding / intracellular iron ion homeostasis / heme binding / DNA binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
: / DPS-like protein, ferritin-like diiron-binding domain / DNA-binding protein from starved cells-like / Ferritin/DPS protein domain / Ferritin-like domain / Ferritin-like / Ferritin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / OXYGEN ATOM / OXYGEN MOLECULE / DNA protection during starvation protein
類似検索 - 構成要素
生物種Pyrococcus furiosus (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: 2.48 Å
データ登録者Gauvin, C.C. / Waghwani, H.K. / Tokmina-Lukaszewska, M. / Bothner, B. / Douglas, T. / Lawrence, C.M.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Science Foundation (NSF, United States)DBI-1828765 米国
引用ジャーナル: J Am Chem Soc / 年: 2025
タイトル: The Mechanism of Mineral Nucleation and Growth in a Mini-Ferritin.
著者: Colin C Gauvin / Monika Tokmina-Lukaszewska / Hitesh Kumar Waghwani / Sterling C McBee / Trevor Douglas / Brian Bothner / C Martin Lawrence /
要旨: Iron is an enigmatic element. While necessary for life, as Fe(II) it also catalyzes formation of reactive oxygen species. To mitigate this, cellular life has evolved the ferritin protein superfamily, ...Iron is an enigmatic element. While necessary for life, as Fe(II) it also catalyzes formation of reactive oxygen species. To mitigate this, cellular life has evolved the ferritin protein superfamily, which includes the 24 subunit ferritins and bacterioferritins, and 12 subunit mini-ferritins (DPS). Each catalyze the oxidation of Fe(II) to ferric oxyhydroxide, which is then sequestered within the hollow protein shell. While there is a wealth of structural information on unmineralized ferritins, high resolution information on iron loaded ferritins is lacking, and the mechanism of iron mineralization is poorly understood. To address this, we followed iron loading in a mini-ferritin by cryo-EM. We determined a 1.86 Å structure in the unmineralized state, as well as a 1.91 Å structure of an early, iron loading state in which the mini-ferritin catalyzes nucleation of ferric oxyhydroxide at the acidic 3-fold pores. Mechanistically, a conserved crucible of precisely positioned glutamates and unsaturated main chain carbonyls are employed as a template to catalyze nucleation. A 2.4 Å structure at a later time point was also determined, revealing the role of a second constellation of main-chain carbonyls on the interior surface that subsequently supports crystalline mineral growth, that then proceeds into the center of the particle. Notably, the visualized mineral is consistent with one of two competing structural descriptions for ferrihydrite. This study provides the first pseudoatomic level observation of controlled mineral nucleation and growth in any member of the ferritin superfamily, and informs general mechanisms of nucleation and biomineralization.
履歴
登録2024年11月6日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年10月29日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
B: DNA protection during starvation protein
E: DNA protection during starvation protein
F: DNA protection during starvation protein
D: DNA protection during starvation protein
C: DNA protection during starvation protein
H: DNA protection during starvation protein
I: DNA protection during starvation protein
G: DNA protection during starvation protein
A: DNA protection during starvation protein
K: DNA protection during starvation protein
L: DNA protection during starvation protein
J: DNA protection during starvation protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)259,38579
ポリマ－256,64712
非ポリマー2,73867
水2,594144
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, mass spectrometry
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
DNA protection during starvation protein


分子量: 21387.254 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus (古細菌) / 遺伝子: dps, PF1193 / プラスミド: pET-30a(+) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q8U1L3, 酸化還元酵素; 金属イオンを酸化する
#2: 化合物...
ChemComp-FE / FE (III) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 37 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe
#3: 化合物
ChemComp-OXY / OXYGEN MOLECULE


分子量: 31.999 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: O2
#4: 化合物
ChemComp-O / OXYGEN ATOM


分子量: 15.999 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 合成 / 式: O
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 144 / 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N
Has protein modificationY

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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: Thioferritin dodecamer with loaded ferroxidase centers and mineral at single 3-fold pore
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.256 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Pyrococcus furiosus (古細菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: BL21(DE3) / プラスミド: pET-30a(+)
緩衝液pH: 6.5 / 詳細: 50 mM MES, 100 mM NaCl, pH 6.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mM2-(N-morpholino)ethanesulfonic acidC6H13NO4S1
2100 mMSodium ChlorideNaCl1
試料濃度: 2.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: This sample formed a thin monodispersed layer.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 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: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 57000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 6 sec. / 電子線照射量: 55 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: 9094

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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詳細
1cryoSPARC4.5粒子像選択Blob picker was used to pick particles to train crYOLO model
2crYOLO粒子像選択
3SerialEM4.1画像取得Using SmartScope
5cryoSPARC4.5CTF補正
8UCSF ChimeraX1.8モデルフィッティング
10cryoSPARC4.5初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.5最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.5分類
13cryoSPARC4.5３次元再構成
14PHENIX1.21.2_5419モデル精密化
画像処理詳細: Images were motion corrected using patch motion correction software in CryoSPARC.
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: 3153592
対称性点対称性: C3 (3回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.48 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 395423 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 58.4 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient
詳細: Model was fit to map using ChimeraX fitmap, and then refined in PHENIX.
原子モデル構築PDB-ID: 7STW

7stw


Accession code: 7STW / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化交差検証法: NONE

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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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