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万見
- PDB-9iyw: Crystal structure of chimeric KSQ-AT didomain -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9iyw
タイトルCrystal structure of chimeric KSQ-AT didomain
要素Polyketide synthase,GfsA KSQ-AncAT chimeric protein
キーワードTRANSFERASE / Polyketide biosynthesis / Decarboxylase / Acyltransferase / Thiolase fold
機能・相同性
機能・相同性情報


付加脱離酵素（リアーゼ）; C-Cリアーゼ; カルボキシル基の付加脱離 / secondary metabolite biosynthetic process / fatty acid synthase activity / phosphopantetheine binding / 3-oxoacyl-[acyl-carrier-protein] synthase activity / antibiotic biosynthetic process / 転移酵素; アシル基を移すもの; アミノアシル基以外のアシル基を移すもの / fatty acid biosynthetic process / lyase activity
類似検索 - 分子機能
Polyketide synthase dimerisation element domain / Polyketide synthase dimerisation element domain / : / Polyketide synthase dehydratase N-terminal domain / Polyketide synthase, dehydratase domain / PKS_DH / PKS_PP_betabranch / : / Polyketide synthase dehydratase domain / : ...Polyketide synthase dimerisation element domain / Polyketide synthase dimerisation element domain / : / Polyketide synthase dehydratase N-terminal domain / Polyketide synthase, dehydratase domain / PKS_DH / PKS_PP_betabranch / : / Polyketide synthase dehydratase domain / : / Polyketide and metazoan fatty acid synthase dehydratase (PKS/mFAS DH) domain profile. / Polyketide synthase, dehydratase domain superfamily / Polyketide synthase, C-terminal extension / Ketoacyl-synthetase C-terminal extension / Polyketide synthase, ketoreductase domain / KR domain / Malonyl-CoA ACP transacylase, ACP-binding / : / Acyl transferase / Acyl transferase domain / Acyl transferase domain in polyketide synthase (PKS) enzymes. / Acyl transferase domain superfamily / Acyl transferase/acyl hydrolase/lysophospholipase / Polyketide synthase, phosphopantetheine-binding domain / Phosphopantetheine attachment site / Beta-ketoacyl synthase, active site / Ketosynthase family 3 (KS3) active site signature. / PKS_KR / Beta-ketoacyl synthase / Ketosynthase family 3 (KS3) domain profile. / Beta-ketoacyl synthase, N-terminal / Beta-ketoacyl synthase, C-terminal / Polyketide synthase, beta-ketoacyl synthase domain / Beta-ketoacyl synthase, N-terminal domain / Beta-ketoacyl synthase, C-terminal domain / Thiolase-like / Phosphopantetheine attachment site / Phosphopantetheine attachment site. / Phosphopantetheine attachment site / ACP-like superfamily / Carrier protein (CP) domain profile. / Phosphopantetheine binding ACP domain / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyketide synthase GfsA
類似検索 - 構成要素
生物種Streptomyces graminofaciens (バクテリア)
synthetic construt (人工物)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2 Å
データ登録者Chisuga, T. / Miyanaga, A.
資金援助 日本, 1件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)20H02911 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Ancestral sequence reconstruction as a tool for structural analysis of modular polyketide synthases.
著者: Taichi Chisuga / Shota Takinami / Zengwei Liao / Masayuki Karasawa / Naruhiko Adachi / Masato Kawasaki / Toshio Moriya / Toshiya Senda / Tohru Terada / Fumitaka Kudo / Tadashi Eguchi / Shogo ...著者: Taichi Chisuga / Shota Takinami / Zengwei Liao / Masayuki Karasawa / Naruhiko Adachi / Masato Kawasaki / Toshio Moriya / Toshiya Senda / Tohru Terada / Fumitaka Kudo / Tadashi Eguchi / Shogo Nakano / Sohei Ito / Akimasa Miyanaga /
要旨: Modular polyketide synthases (PKSs) are large multi-domain enzymes critical for the biosynthesis of polyketide antibiotics. However, challenges with structural analysis limits our mechanistic ...Modular polyketide synthases (PKSs) are large multi-domain enzymes critical for the biosynthesis of polyketide antibiotics. However, challenges with structural analysis limits our mechanistic understanding of modular PKSs. In this report, we explore the potential of ancestral sequence reconstruction (ASR) for structure analysis of target proteins. As a model, we focus on the FD-891 PKS loading module composed of ketosynthase-like decarboxylase (KS), acyltransferase (AT) and acyl carrier protein (ACP) domains. We construct a KSAncAT chimeric didomain by replacing the native AT with an ancestral AT (AncAT) using ASR. After confirming that KSAncAT chimeric didomain retains similar enzymatic function to the native KSAT didomain, we successfully determine a high-resolution crystal structure of the KSAncAT chimeric didomain and cryo-EM structures of the KS-ACP complex. These cryo-EM structures, which could not be determined for the native protein, exemplify the utility of ASR to enable cryo-EM single-particle analysis. Our findings demonstrate that integrating ASR with structural analysis provides deeper mechanistic insight into modular PKSs. Furthermore, applying ASR to a partial region of the targeted multi-domain proteins could expand the potential of ASR and may serve as a valuable framework for investigating the structure and function of various multi-domain proteins.
履歴
登録2024年7月31日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02025年8月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年8月13日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title

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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: Polyketide synthase,GfsA KSQ-AncAT chimeric protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)96,1552
ポリマ－96,1321
非ポリマー231
水3,189177
1
A: Polyketide synthase,GfsA KSQ-AncAT chimeric protein
ヘテロ分子

A: Polyketide synthase,GfsA KSQ-AncAT chimeric protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)192,3104
ポリマ－192,2642
非ポリマー462
水362
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation4_555y,x,-z1
Buried area5550 Å2
ΔGint-53 kcal/mol
Surface area58460 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)76.065, 76.065, 352.970
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 90.00, 120.00
Int Tables number152
Space group name H-MP3121
Components on special symmetry positions
IDモデル要素
11A-1272-

HOH

-
要素

#1: タンパク質 Polyketide synthase,GfsA KSQ-AncAT chimeric protein


分子量: 96131.992 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: The original sequence region (Gly559-Arg870) of GfsA (Uniprot: E0D202) was substituted with the artificial sequence.
由来: (組換発現) Streptomyces graminofaciens (バクテリア), (組換発現) synthetic construt (人工物)
遺伝子: gfsA / プラスミド: pCold I / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: E0D202
#2: 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: 合成 / 式: Na
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 177 / 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 modificationN

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実験情報

-
実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

-
試料調製

結晶マシュー密度: 3.07 Å3/Da / 溶媒含有率: 59.89 %
結晶化温度: 298 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / 詳細: SOKALAN PA 25 CL

-
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: Photon Factory / ビームライン: AR-NW12A / 波長: 1 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS3 2M / 検出器: PIXEL / 日付: 2023年2月24日
放射モノクロメーター: Numerical link type Si(111) double crystal monochromator
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→50 Å / Num. obs: 81441 / % possible obs: 99.9 % / 冗長度: 7.9 % / CC1/2: 0.999 / Rmerge(I) obs: 0.065 / Net I/σ(I): 15.4
反射 シェル解像度: 2→2.04 Å / Rmerge(I) obs: 1.35 / Mean I/σ(I) obs: 1.5 / Num. unique obs: 4265 / CC1/2: 0.774 / % possible all: 98

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
REFMAC5.8.0238精密化
XDSデータ削減
Aimlessデータスケーリング
MOLREP位相決定
Cootモデル構築
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 2→48.21 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.966 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.948 / SU B: 12.176 / SU ML: 0.149 / 交差検証法: THROUGHOUT / ESU R: 0.144 / ESU R Free: 0.144 / 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
Rfree0.24612 4063 5 %RANDOM
Rwork0.20144 ---
obs0.20361 77202 99.78 %-
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: 58.595 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-1.39 Å20.7 Å20 Å2
2--1.39 Å20 Å2
3----4.52 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 解像度: 2→48.21 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数6182 0 1 177 6360
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
X-RAY DIFFRACTIONr_bond_refined_d0.0130.0136319
X-RAY DIFFRACTIONr_bond_other_d0.0010.0175942
X-RAY DIFFRACTIONr_angle_refined_deg1.941.6328596
X-RAY DIFFRACTIONr_angle_other_deg1.4561.5713636
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_1_deg7.6135827
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_2_deg30.20319.673336
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_3_deg17.01815927
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_4_deg20.0171568
X-RAY DIFFRACTIONr_chiral_restr0.0910.2799
X-RAY DIFFRACTIONr_gen_planes_refined0.0110.027302
X-RAY DIFFRACTIONr_gen_planes_other0.0010.021446
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_it3.4924.8433332
X-RAY DIFFRACTIONr_mcbond_other3.4924.8423331
X-RAY DIFFRACTIONr_mcangle_it4.7367.2414151
X-RAY DIFFRACTIONr_mcangle_other4.7367.2424152
X-RAY DIFFRACTIONr_scbond_it4.025.2582987
X-RAY DIFFRACTIONr_scbond_other4.0225.2562985
X-RAY DIFFRACTIONr_scangle_it
X-RAY DIFFRACTIONr_scangle_other5.7957.7364445
X-RAY DIFFRACTIONr_long_range_B_refined7.68257.5316858
X-RAY DIFFRACTIONr_long_range_B_other7.68557.4526831
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: 2.002→2.054 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0.377 301 -
Rwork0.371 5545 -
obs--98.77 %
精密化 TLS手法: refined / Origin x: 4.837 Å / Origin y: -17.373 Å / Origin z: -31.465 Å
111213212223313233
T0.0564 Å20.0244 Å20.0062 Å2-0.0859 Å2-0.0313 Å2--0.0441 Å2
L0.033 °2-0.0078 °2-0.0295 °2-0.1005 °20.2931 °2--0.9136 °2
S-0.0388 Å °0 Å °-0.0202 Å °0.0239 Å °0.0583 Å °-0.003 Å °0.0828 Å °0.145 Å °-0.0195 Å °
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1A25 - 927
2X-RAY DIFFRACTION1A1001

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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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