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- PDB-9jq5: Structure of human IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9jq5
タイトルStructure of human IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA
要素Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
キーワードHYDROLASE / IVD / FAD / Isovaleryl-CoA
機能・相同性
機能・相同性情報


Isovaleric acidemia / isovaleryl-CoA dehydrogenase / 3-methylbutanoyl-CoA dehydrogenase activity / short-chain acyl-CoA dehydrogenase / L-leucine catabolic process / fatty acid beta-oxidation using acyl-CoA dehydrogenase / branched-chain amino acid catabolic process / Branched-chain amino acid catabolism / flavin adenine dinucleotide binding / mitochondrial matrix ...Isovaleric acidemia / isovaleryl-CoA dehydrogenase / 3-methylbutanoyl-CoA dehydrogenase activity / short-chain acyl-CoA dehydrogenase / L-leucine catabolic process / fatty acid beta-oxidation using acyl-CoA dehydrogenase / branched-chain amino acid catabolic process / Branched-chain amino acid catabolism / flavin adenine dinucleotide binding / mitochondrial matrix / mitochondrion / nucleoplasm / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
Isovaleryl-CoA dehydrogenase / Acyl-CoA dehydrogenases signature 1. / Acyl-CoA dehydrogenases signature 2. / Acyl-CoA dehydrogenase, conserved site / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase C-terminal / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal / Acyl-CoA dehydrogenase, N-terminal domain / Acyl-CoA dehydrogenase, C-terminal domain / Acyl-CoA oxidase/dehydrogenase, middle domain / Acyl-CoA dehydrogenase, middle domain ...Isovaleryl-CoA dehydrogenase / Acyl-CoA dehydrogenases signature 1. / Acyl-CoA dehydrogenases signature 2. / Acyl-CoA dehydrogenase, conserved site / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase C-terminal / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal / Acyl-CoA dehydrogenase, N-terminal domain / Acyl-CoA dehydrogenase, C-terminal domain / Acyl-CoA oxidase/dehydrogenase, middle domain / Acyl-CoA dehydrogenase, middle domain / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal domain superfamily / Acyl-CoA oxidase/dehydrogenase, middle domain superfamily / Acyl-CoA dehydrogenase/oxidase, N-terminal and middle domain superfamily / Acyl-CoA dehydrogenase-like, C-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / Isovaleryl-coenzyme A / Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.35 Å
データ登録者Ju, K. / Xu, Y. / Bai, F. / Luan, X.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81902085 中国
引用ジャーナル: Research (Wash D C) / 年: 2025
タイトル: Structural Insights into Isovaleryl-Coenzyme A Dehydrogenase: Mechanisms of Substrate Specificity and Implications of Isovaleric Acidemia-Associated Mutations.
著者: Kaide Ju / Fang Bai / Youwei Xu / Qingao Li / Gengchen Su / Ye Jin / Houzao Chen / Shuyang Zhang / Xiaodong Luan /
要旨: Isovaleryl-CoA (coenzyme A) dehydrogenase (IVD) plays a pivotal role in the catabolism of leucine, converting isovaleryl-CoA to 3-methylcrotonyl-CoA. Dysfunction of IVD is linked to isovaleric ...Isovaleryl-CoA (coenzyme A) dehydrogenase (IVD) plays a pivotal role in the catabolism of leucine, converting isovaleryl-CoA to 3-methylcrotonyl-CoA. Dysfunction of IVD is linked to isovaleric acidemia (IVA), a rare metabolic disorder characterized by the accumulation of toxic metabolites. In this study, we present the cryo-electron microscopy structures of human IVD, resolved both in its apo form and in complex with its substrates, isovaleryl-CoA and butyryl-CoA. Our findings reveal a tetrameric architecture with distinct substrate-binding pockets that facilitate the enzyme's preference for short branched-chain acyl-CoAs. Key residues involved in FAD binding and substrate interaction were identified, elucidating the catalytic mechanism of IVD. Additionally, we investigated the impact of various disease-associated hotspot mutations derived from different regions, demonstrating their effects on enzyme stability and activity. Notably, mutations such as A314V, S281G/F382V, and E411K resulted in substantial loss of function, while others exhibited milder effects, which is consistent with our structural analyses. These insights enhance our understanding of IVD's enzymatic properties and provide a foundation for developing targeted therapies for IVA.
履歴
登録2024年9月27日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02025年6月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年9月10日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed ..._citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _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: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
B: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
C: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
D: Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)193,14712
ポリマ－186,5994
非ポリマー6,5498
水00
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
Isovaleryl-CoA dehydrogenase, mitochondrial / IVD / Butyryl-CoA dehydrogenase


分子量: 46649.668 Da / 分子数: 4 / 変異: E286A / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: IVD / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: P26440, isovaleryl-CoA dehydrogenase, short-chain acyl-CoA dehydrogenase
#2: 化合物
ChemComp-IVC / Isovaleryl-coenzyme A / S-[2-[3-[[(2R)-4-[[[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-4-oxidanyl-3-phosphonooxy-oxolan-2-yl]methoxy-oxidanyl-phosphoryl]oxy-oxidanyl-phosphoryl]oxy-3,3-dimethyl-2-oxidanyl-butanoyl]amino]propanoylamino]ethyl] 3-methylbutanethioate


分子量: 851.651 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C26H44N7O17P3S
#3: 化合物
ChemComp-FAD / FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE


分子量: 785.550 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H33N9O15P2 / コメント: FAD*YM
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

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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 tetramer of IVD in complex with FAD and isovaleryl-CoA
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
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
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 5000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.35 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 102113 / 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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