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万見
- PDB-9eq5: CryoEM Structure of Phenylalanine Ammonia Lyase from Planctomyces... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9eq5
タイトルCryoEM Structure of Phenylalanine Ammonia Lyase from Planctomyces brasiliencis
要素Histidine ammonia-lyase
キーワードLYASE / Phenylalanine catabolism Lyase
機能・相同性histidine ammonia-lyase / histidine ammonia-lyase activity / Aromatic amino acid lyase / Aromatic amino acid lyase / Fumarase/histidase, N-terminal / L-Aspartase-like / [(1R)-1-amino-2-phenylethyl]phosphonic acid / Histidine ammonia-lyase
機能・相同性情報
生物種Rubinisphaera brasiliensis (バクテリア)
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: 2.17 Å
データ登録者Duhoo, Y. / Buslov, I. / Desmons, S.
資金援助 スイス, 1件
組織認可番号国
Swiss National Science Foundation スイス
引用ジャーナル: Angew Chem Int Ed Engl / 年: 2024
タイトル: Engineered Phenylalanine Ammonia-Lyases for the Enantioselective Synthesis of Aspartic Acid Derivatives.
著者: Ivan Buslov / Sarah Desmons / Yoan Duhoo / Xile Hu /
要旨: Biocatalytic hydroamination of alkenes is an efficient and selective method to synthesize natural and unnatural amino acids. Phenylalanine ammonia-lyases (PALs) have been previously engineered to ...Biocatalytic hydroamination of alkenes is an efficient and selective method to synthesize natural and unnatural amino acids. Phenylalanine ammonia-lyases (PALs) have been previously engineered to access a range of substituted phenylalanines and heteroarylalanines, but their substrate scope remains limited, typically including only arylacrylic acids. Moreover, the enantioselectivity in the hydroamination of electron-deficient substrates is often poor. Here, we report the structure-based engineering of PAL from Planctomyces brasiliensis (PbPAL), enabling preparative-scale enantioselective hydroaminations of previously inaccessible yet synthetically useful substrates, such as amide- and ester-containing fumaric acid derivatives. Through the elucidation of cryo-electron microscopy (cryo-EM) PbPAL structure and screening of the structure-based mutagenesis library, we identified the key active site residue L205 as pivotal for dramatically enhancing the enantioselectivity of hydroamination reactions involving electron-deficient substrates. Our engineered PALs demonstrated exclusive α-regioselectivity, high enantioselectivity, and broad substrate scope. The potential utility of the developed biocatalysts was further demonstrated by a preparative-scale hydroamination yielding tert-butyl protected l-aspartic acid, widely used as intermediate in peptide solid-phase synthesis.
履歴
登録2024年3月20日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年8月7日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月9日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _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: Histidine ammonia-lyase
B: Histidine ammonia-lyase
C: Histidine ammonia-lyase
D: Histidine ammonia-lyase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)251,6468
ポリマ－250,8414
非ポリマー8054
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, gel filtration
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
Histidine ammonia-lyase


分子量: 62710.332 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: MDO: non standard Amino acid ALA-SER-GLY
由来: (組換発現) Rubinisphaera brasiliensis (バクテリア)
遺伝子: Plabr_3153 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: F0SIS6, histidine ammonia-lyase
#2: 化合物
ChemComp-PPH / [(1R)-1-amino-2-phenylethyl]phosphonic acid / [(R)-α-アミノフェネチル]ホスホン酸


タイプ: peptide-like / 分子量: 201.160 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H12NO3P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY
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: Phenylalanine ammonia-lyase protein in complex with (1R)-1-amino-2-phenylethyl]phosphonic acid
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Rubinisphaera brasiliensis DSM 5305 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8.8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1300 mMsodium ChlorideNaCl1
250 mMTrisTris1
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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 R1.2/1.3
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: 283 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: FEI TITAN 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 / 倍率（公称値）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.21.1_5286 / カテゴリ: 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: 3171027
対称性点対称性: D2 (2回x2回 2面回転対称)
3次元再構成解像度: 2.17 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 95257 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
原子モデル構築Accession code: AF-F0SIS6-F1 / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00416080
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.64421836
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.9545908
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.042496
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052908

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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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