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- PDB-9otq: Human glutamine synthetase filament apo -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9otq
タイトルHuman glutamine synthetase filament apo
要素Glutamine synthetase
キーワードLIGASE / Glutamine synthetase / glutamate-ammonia ligase / filament / Type II
機能・相同性
機能・相同性情報


intracellular ammonium homeostasis / protein S-acyltransferase / protein palmitoylation / Astrocytic Glutamate-Glutamine Uptake And Metabolism / protein-cysteine S-palmitoyltransferase activity / regulation of protein localization to nucleolus / regulation of sprouting angiogenesis / regulation of endothelial cell migration / glutamine synthetase / glutamine biosynthetic process ...intracellular ammonium homeostasis / protein S-acyltransferase / protein palmitoylation / Astrocytic Glutamate-Glutamine Uptake And Metabolism / protein-cysteine S-palmitoyltransferase activity / regulation of protein localization to nucleolus / regulation of sprouting angiogenesis / regulation of endothelial cell migration / glutamine synthetase / glutamine biosynthetic process / glutamine synthetase activity / Glutamate and glutamine metabolism / L-glutamate catabolic process / glial cell projection / response to glucose / positive regulation of erythrocyte differentiation / cellular response to starvation / ribosome biogenesis / cell body / angiogenesis / cell population proliferation / endoplasmic reticulum / mitochondrion / extracellular exosome / ATP binding / metal ion binding / identical protein binding / nucleus / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / Glutamine synthetase, N-terminal conserved site / Glutamine synthetase signature 1. / Glutamine synthetase, beta-Grasp domain / Glutamine synthetase, glycine-rich site / Glutamine synthetase putative ATP-binding region signature. / Glutamine synthetase (GS) beta-grasp domain profile. / Glutamine synthetase, N-terminal domain superfamily / Glutamine synthetase, catalytic domain / Glutamine synthetase, N-terminal domain ...: / Glutamine synthetase, N-terminal conserved site / Glutamine synthetase signature 1. / Glutamine synthetase, beta-Grasp domain / Glutamine synthetase, glycine-rich site / Glutamine synthetase putative ATP-binding region signature. / Glutamine synthetase (GS) beta-grasp domain profile. / Glutamine synthetase, N-terminal domain superfamily / Glutamine synthetase, catalytic domain / Glutamine synthetase, N-terminal domain / Glutamine synthetase, catalytic domain / Glutamine synthetase (GS) catalytic domain profile. / Glutamine synthetase, catalytic domain / Glutamine synthetase/guanido kinase, catalytic domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Glutamine synthetase
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: 2.27 Å
データ登録者Greene, E.R. / Muniz, R.S. / Kollman, J.M. / Fraser, J.S.
資金援助 米国, フランス, 4件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1F32 GM144981-01 米国
Human Frontier Science Program (HFSP)RGP0054 フランス
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM123159 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35 GM145238 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: Product-stabilized filamentation by human glutamine synthetase allosterically tunes metabolic activity.
著者: Eric Greene / Richard Muniz / Hiroki Yamamura / Samuel E Hoff / Priyanka Bajaj / D John Lee / Erin M Thompson / Angelika Arada / Gyun Min Lee / Massimiliano Bonomi / Justin M Kollman / James S Fraser /
要旨: To maintain metabolic homeostasis, enzymes must adapt to fluctuating nutrient levels through mechanisms beyond gene expression. Here, we demonstrate that human glutamine synthetase (GS) can ...To maintain metabolic homeostasis, enzymes must adapt to fluctuating nutrient levels through mechanisms beyond gene expression. Here, we demonstrate that human glutamine synthetase (GS) can reversibly polymerize into filaments aided by a composite binding site formed at the filament interface by the product, glutamine. Time-resolved cryo-electron microscopy (cryo-EM) confirms that glutamine binding stabilizes these filaments, which in turn exhibit reduced catalytic specificity for ammonia at physiological concentrations. This inhibition appears induced by a conformational change that remodulates the active site loop ensemble gating substrate entry. Metadynamics ensemble refinement revealed >10 Å conformational range for the active site loop and that the loop is stabilized by transient contacts. This disorder is significant, as we show that the transient contacts which stabilize this loop in a closed conformation are essential for catalysis both and in cells. We propose that GS filament formation constitutes a negative-feedback mechanism, directly linking product concentration to the structural and functional remodeling of the enzyme.
履歴
登録2025年5月27日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年7月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月2日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月2日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月2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7月2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7月2日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月2日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年7月23日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _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
L: Glutamine synthetase
M: Glutamine synthetase
N: Glutamine synthetase
O: Glutamine synthetase
P: Glutamine synthetase
Q: Glutamine synthetase
R: Glutamine synthetase
S: Glutamine synthetase
T: Glutamine synthetase
U: Glutamine synthetase
V: Glutamine synthetase
W: Glutamine synthetase
X: Glutamine synthetase
Y: Glutamine synthetase
Z: Glutamine synthetase
a: Glutamine synthetase
b: Glutamine synthetase
c: Glutamine synthetase
d: Glutamine synthetase
e: Glutamine synthetase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)842,85440
ポリマ－842,36820
非ポリマー48620
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
Glutamine synthetase / GS / Glutamate--ammonia ligase / Palmitoyltransferase GLUL


分子量: 42118.402 Da / 分子数: 20 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GLUL, GLNS / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: P15104, glutamine synthetase, protein S-acyltransferase
#2: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 20 / 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: FILAMENT / 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: Glutamine synthetase filament apo / 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
試料濃度: 0.3 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

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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）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: D5 (2回x5回 2面回転対称)
3次元再構成解像度: 2.27 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 112643 / 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)

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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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