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- PDB-9np9: Crystal structure of the inactive conformation of a glycoside hyd... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9np9
タイトルCrystal structure of the inactive conformation of a glycoside hydrolase (CapGH2b - E553Q Mutant) from the GH2 family in the space group I213 at 2.6 A
要素Glycoside hydrolase family 2
キーワードHYDROLASE / Redox-regulation / glycosyl hydrolase / mannosidase / redox-switch / metagenome / disulfide bond
機能・相同性PHOSPHATE ION
機能・相同性情報
生物種metagenome (メタゲノム)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2.6 Å
データ登録者Martins, M.P. / Spadeto, J.P.M. / Miyamoto, R.Y. / Morais, M.A.B. / Murakami, M.T.
資金援助 ブラジル, 3件
組織認可番号国
Sao Paulo Research Foundation (FAPESP)2021/04891-3 ブラジル
Sao Paulo Research Foundation (FAPESP)2021/09793-0 ブラジル
Sao Paulo Research Foundation (FAPESP)2022/06298-0 ブラジル
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2026
タイトル: A disulfide redox switch mechanism regulates glycoside hydrolase function.
著者: Marcele Pandeló Martins / Gustavo Henrique Martins / Felipe Jun Fuzita / João Paulo Menezes Spadeto / Renan Yuji Miyamoto / Felippe Mariano Colombari / Fabiane Stoffel / Luciano Graciani ...著者: Marcele Pandeló Martins / Gustavo Henrique Martins / Felipe Jun Fuzita / João Paulo Menezes Spadeto / Renan Yuji Miyamoto / Felippe Mariano Colombari / Fabiane Stoffel / Luciano Graciani Dolce / Camila Ramos Dos Santos / Rodrigo Silva Araujo Streit / Antônio Carlos Borges / Rafael Henrique Galinari / Yoshihisa Yoshimi / Paul Dupree / Gabriela Felix Persinoti / Mariana Abrahão Bueno Morais / Mario Tyago Murakami /
要旨: Disulfide bonds are a key post-translational modification involved in protein folding, structural stability, and functional regulation. Here, we demonstrate that a glycoside hydrolase from the GH2 ...Disulfide bonds are a key post-translational modification involved in protein folding, structural stability, and functional regulation. Here, we demonstrate that a glycoside hydrolase from the GH2 family undergoes reversible redox regulation through an intramolecular disulfide bond. The enzyme is inactive in its oxidized state and becomes active when reduced through a fully reversible process. Under oxidative conditions, multiple crystallographic and cryo-EM structures revealed a pronounced structural disorder in the active site, most prominent in the regulatory and catalytic loops, which disrupts the substrate binding site and, remarkably, the configuration of the acidic catalytic residues. Conversely, a high-resolution cryo-EM structure of the active (reduced) state unveiled a well-ordered active site with catalytic residues properly positioned for a classical Koshland retaining mechanism. This reversible order-disorder process based on a disulfide switch provides a mechanism for redox-dependent control of glycoside hydrolase activity, with potential implications for carbohydrate metabolism, microbial adaptation and biotechnological applications.
履歴
登録2025年3月11日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年11月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年1月21日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year

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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: Glycoside hydrolase family 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)91,0063
ポリマ－90,8161
非ポリマー1902
水2,936163
1
A: Glycoside hydrolase family 2
ヘテロ分子

A: Glycoside hydrolase family 2
ヘテロ分子

A: Glycoside hydrolase family 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)273,0179
ポリマ－272,4473
非ポリマー5706
水543
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation8_555-z,x+1/2,-y+1/21
crystal symmetry operation11_455y-1/2,-z+1/2,-x1
Buried area9080 Å2
ΔGint-71 kcal/mol
Surface area79970 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)190.913, 190.913, 190.913
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 90.00, 90.00
Int Tables number199
Space group name H-MI213

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要素

#1: タンパク質 Glycoside hydrolase family 2


分子量: 90815.602 Da / 分子数: 1 / 変異: E553Q / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) metagenome (メタゲノム) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: beta-mannosidase
#2: 化合物 ChemComp-PO4 / PHOSPHATE ION


分子量: 94.971 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: PO4
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 163 / 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

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 3.19 Å3/Da / 溶媒含有率: 61.47 %
結晶化温度: 291 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法
詳細: 1 M ammonium phosphate dibasic, 0.1 M sodium acetate, pH 4.5, 0.1 M praseodyminium

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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: LNLS SIRIUS / ビームライン: MANACA / 波長: 1.36999 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 2M / 検出器: PIXEL / 日付: 2020年10月9日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 1.36999 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.6→47.73 Å / Num. obs: 35630 / % possible obs: 99.5 % / 冗長度: 40.9 % / CC1/2: 0.977 / Rmerge(I) obs: 0.281 / Rrim(I) all: 0.318 / Net I/σ(I): 4.74
反射 シェル
解像度 (Å)Rmerge(I) obsNum. unique obsCC1/2Rrim(I) allDiffraction-ID
2.6-2.762.76756080.093.1181
2.76-2.951.71753570.2611.9381
2.95-3.180.98249950.5311.1111
3.18-3.480.49245580.8270.561
3.48-3.890.25742060.9410.291
3.89-4.490.15936870.9780.1791
4.49-5.490.1331550.9830.1471
5.49-7.710.12524720.9850.1421
7.71-47.730.06614280.9950.0741

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX(1.20.1_4487: ???)精密化
XDSデータスケーリング
XDSデータ削減
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 2.6→47.73 Å / SU ML: 0.33 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.34 / 位相誤差: 26.06 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2346 1779 5 %
Rwork0.1975 --
obs0.1993 35591 99.89 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.1 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 2.6→47.73 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数5850 0 10 163 6023
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.0026010
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.5088162
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d15.3312190
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.043861
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0041061
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.6-2.670.31771330.32752548X-RAY DIFFRACTION99
2.67-2.750.32271360.3022593X-RAY DIFFRACTION100
2.75-2.840.33851350.29152553X-RAY DIFFRACTION100
2.84-2.940.31041370.28922605X-RAY DIFFRACTION100
2.94-3.060.3271360.2842591X-RAY DIFFRACTION100
3.06-3.20.29851350.2522569X-RAY DIFFRACTION100
3.2-3.360.27231370.23432598X-RAY DIFFRACTION100
3.36-3.570.25331360.20522579X-RAY DIFFRACTION100
3.57-3.850.23051370.18952605X-RAY DIFFRACTION100
3.85-4.240.18411380.15972624X-RAY DIFFRACTION100
4.24-4.850.19721380.15062611X-RAY DIFFRACTION100
4.85-6.10.20411380.16972629X-RAY DIFFRACTION100
6.11-47.730.20561430.16952707X-RAY DIFFRACTION100
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL11 (°2)L12 (°2)L13 (°2)L22 (°2)L23 (°2)L33 (°2)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T11 (Å2)T12 (Å2)T13 (Å2)T22 (Å2)T23 (Å2)T33 (Å2)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
11.3147-0.33760.1841.0562-0.46121.3981-0.03240.1255-0.0397-0.1910.0334-0.101-0.05520.2259-0.00470.5642-0.03040.06670.5597-0.0490.4668-30.716139.412519.959
21.75610.2343-0.2525.9658-1.04511.7036-0.06340.1562-0.2174-0.26240.13620.28260.1573-0.2603-0.07860.45890.0085-0.06730.4691-0.04070.4581-65.815739.036120.7398
31.35210.4066-0.51732.0183-0.50621.1313-0.1214-0.0397-0.3555-0.17890.0477-0.12420.40890.09720.07140.65090.0178-0.02290.4839-0.0210.548-47.76411.66730.7517
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection details
1X-RAY DIFFRACTION1chain 'A' and (resid 23 through 222 )
2X-RAY DIFFRACTION2chain 'A' and (resid 223 through 349 )
3X-RAY DIFFRACTION3chain 'A' and (resid 350 through 796 )

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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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