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- PDB-9nyk: Cryo-EM structure of the glycosyltransferase GtrB in the pre-inte... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9nyk
タイトルCryo-EM structure of the glycosyltransferase GtrB in the pre-intermediate state
要素Glycosyltransferase sll0501
キーワードMEMBRANE PROTEIN / glycosyltransferase / polyisoprenyl
機能・相同性
機能・相同性情報


転移酵素; グリコシル基を移すもの / glycosyltransferase activity / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
: / Glycosyltransferase 2-like / Glycosyl transferase family 2 / Nucleotide-diphospho-sugar transferases
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-5TR / URIDINE-5'-DIPHOSPHATE-GLUCOSE / Uncharacterized glycosyltransferase sll0501
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (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: 2.98 Å
データ登録者Morgan, R.T. / Motta, S. / Gil-Iturbe, E. / di Muccio, G. / Bhattacharjee, B. / Romagnoli, A. / Anwar, M.T. / Mishra, B. / Ashraf, K. / Bang, I. ...Morgan, R.T. / Motta, S. / Gil-Iturbe, E. / di Muccio, G. / Bhattacharjee, B. / Romagnoli, A. / Anwar, M.T. / Mishra, B. / Ashraf, K. / Bang, I. / di Marino, D. / Lowary, T.L. / Quick, M. / Petrou, V.I. / Stowell, M.H.B. / Nygaard, R. / Mancia, F.
資金援助 米国, 5件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM132120 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R01NS120496 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)K99GM123228 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R00GM123228 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM150831 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Mechanistic snapshots of lipid-linked sugar transfer.
著者: Ryan T Morgan / Stefano Motta / Eva Gil-Iturbe / Biddut Bhattacharjee / Mohammad T Anwar / Giovanni Di Muccio / Alice Romagnoli / Bedangshu Mishra / Khuram U Ashraf / Injin Bang / Daniele Di ...著者: Ryan T Morgan / Stefano Motta / Eva Gil-Iturbe / Biddut Bhattacharjee / Mohammad T Anwar / Giovanni Di Muccio / Alice Romagnoli / Bedangshu Mishra / Khuram U Ashraf / Injin Bang / Daniele Di Marino / Todd L Lowary / Matthias Quick / Vasileios I Petrou / Michael H B Stowell / Rie Nygaard / Filippo Mancia /
要旨: Enzymes undergo dynamic conformational changes during catalysis, yet conventional high-resolution structural methods typically capture only the most stable states. Here, we address this gap using ...Enzymes undergo dynamic conformational changes during catalysis, yet conventional high-resolution structural methods typically capture only the most stable states. Here, we address this gap using rapid UV photolysis of a chemically caged substrate with cryogenic time-resolved electron microscopy (cryo-TREM). We elucidate the catalytic mechanism of GtrB, a membrane-bound glycosyltransferase that transfers glucose from UDP-glucose to the lipid carrier undecaprenyl phosphate. We visualized how GtrB, which has an active site ~15 Å from the membrane, transitions during the catalytic cycle to move each substrate in proximity for catalysis. From a single dataset, we resolved distinct conformational states: the initial substrate-bound state, a catalytically poised intermediate, and the product-bound state. Through molecular dynamics simulations and biochemical analyses, we identify coordinated movements within the active site that drive catalysis. These findings provide a molecular framework for understanding how glycosyltransferases function and highlight a broadly applicable strategy for capturing dynamic enzymatic states in native-like environments.
履歴
登録2025年3月27日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年12月17日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月17日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月17日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月17日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月17日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月17日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月17日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年12月17日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年12月24日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.12025年12月24日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

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集合体

登録構造単位
A: Glycosyltransferase sll0501
B: Glycosyltransferase sll0501
C: Glycosyltransferase sll0501
D: Glycosyltransferase sll0501
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)163,02916
ポリマ－157,2784
非ポリマー5,75212
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
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
Glycosyltransferase sll0501


分子量: 39319.430 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
遺伝子: sll0501
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: Q55487, 転移酵素; グリコシル基を移すもの
#2: 化合物
ChemComp-UPG / URIDINE-5'-DIPHOSPHATE-GLUCOSE / URIDINE-5'-MONOPHOSPHATE GLUCOPYRANOSYL-MONOPHOSPHATE ESTER


分子量: 566.302 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C15H24N2O17P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物
ChemComp-5TR / [(2~{E},6~{E},10~{E},14~{E},18~{Z},22~{E},26~{Z},30~{E},34~{E},38~{E})-3,7,11,15,19,23,27,31,35,39,43-undecamethyltetratetraconta-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38,42-undecaenyl] dihydrogen phosphate / Undecaprenyl phosphate


分子量: 847.282 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H91O4P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / 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 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: GtrB in the pre-intermediate state / タイプ: COMPLEX / 詳細: Bound to Undecaprenyl phosphate and UDP-glucose / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.146673 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 1.22 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K
詳細: Vitrification carried out under UV exposure for 17 ms

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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: TFS 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）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Calibrated defocus min: 1500 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2500 nm
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: 2.5 sec. / 電子線照射量: 58.2 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 9219

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487 / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.98 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 44598 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 2.98 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00510648
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.61114460
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d7.3051448
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0411624
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071772

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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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  • 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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