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- PDB-9vk0: Structure of the plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 in comp... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9vk0
タイトルStructure of the plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 in complex with triacylglycerol and free fatty acid
要素Diacylglycerol O-acyltransferase 1
キーワードMEMBRANE PROTEIN / TAG synthysis / activity regulation / FFA / intramembrane enzyme
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of seed germination / triglyceride biosynthetic process / diacylglycerol O-acyltransferase / diacylglycerol O-acyltransferase activity / chloroplast membrane / regulation of seed germination / glycerol metabolic process / embryo development ending in seed dormancy / response to abscisic acid / chloroplast envelope ...positive regulation of seed germination / triglyceride biosynthetic process / diacylglycerol O-acyltransferase / diacylglycerol O-acyltransferase activity / chloroplast membrane / regulation of seed germination / glycerol metabolic process / embryo development ending in seed dormancy / response to abscisic acid / chloroplast envelope / regulation of embryonic development / response to glucose / response to salt stress / lipid droplet / response to cold / carbohydrate metabolic process / endoplasmic reticulum membrane / membrane
類似検索 - 分子機能
Diacylglycerol O-acyltransferase 1 / Sterol O-acyltransferase, ACAT/DAG/ARE types / Membrane bound O-acyl transferase, MBOAT / MBOAT, membrane-bound O-acyltransferase family
類似検索 - ドメイン・相同性
: / OLEIC ACID / Diacylglycerol O-acyltransferase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
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: 3.01 Å
データ登録者Liu, X.Y. / Li, J.J. / Song, D.F. / Liu, Z.F.
資金援助 中国, 5件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32000852 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31925024 中国
Chinese Academy of SciencesYSBR-015 中国
Chinese Academy of SciencesXDB37020101 中国
Chinese Academy of SciencesZDBS-LY-SM003 中国
引用ジャーナル: Plant Cell / 年: 2025
タイトル: Structural mechanisms underlying the free fatty acid-mediated regulation of DIACYLGLYCEROL O-ACYLTRANSFERASE 1 in Arabidopsis.
著者: Xiuying Liu / Junjie Li / Danfeng Song / Zhenfeng Liu /
要旨: Triacylglycerol (TAG) constitutes the primary component of plant oils and is essential for food and biodiesel production. Diacylglycerol O-acyltransferase-1 (DGAT1), the key rate-limiting enzyme in ...Triacylglycerol (TAG) constitutes the primary component of plant oils and is essential for food and biodiesel production. Diacylglycerol O-acyltransferase-1 (DGAT1), the key rate-limiting enzyme in TAG biosynthesis, is an important target for engineering plants with enhanced oil yield and improved fatty acyl composition. Environmental stress triggers the accumulation of toxic lipid intermediates such as free fatty acids (FFAs) and diacylglycerols (DAGs). Plants alleviate lipid toxicity by upregulating DGAT1 to channel the intermediates into TAG. Through biochemical studies, we demonstrate that FFAs directly enhance the activity of Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) DGAT1 (AtDGAT1) by ∼3-fold. Cryo-electron microscopy structures of wild-type (WT) AtDGAT1 and a low-activity mutant (H447A) reveal the binding sites for both substrates (DAG and oleoyl-CoA), 2 products (TAG and CoASH), and multiple FFA molecules. Remarkably, mutating a cysteine residue (Cys246) in contact with the FFA head group to Ala, Ser, or Thr increases AtDAGT1 activity significantly. The C246A mutant accommodates the carboxyl group of FFA slightly deeper within the active site, potentially enhancing substrate binding. Furthermore, the FFA molecules orient the acyl-CoA tail at a position favorable for the catalytic reaction. Our integrated biochemical and structural results provide insights into the catalytic mechanism and activity regulation of DGAT1, which will enable the future engineering of oil crops.
履歴
登録2025年6月22日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02025年11月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年11月12日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / em_admin / struct
Item: _citation.journal_volume / _em_admin.last_update ..._citation.journal_volume / _em_admin.last_update / _em_admin.title / _struct.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: Diacylglycerol O-acyltransferase 1
B: Diacylglycerol O-acyltransferase 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)122,3956
ポリマ－120,0592
非ポリマー2,3364
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 Diacylglycerol O-acyltransferase 1 / AtDGAT1 / Protein TRIACYLGLYCEROL 1


分子量: 60029.699 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
遺伝子: DGAT1, ABX45, DAGAT, TAG1, At2g19450, F3P11.5 / 発現宿主: Komagataella pastoris (菌類) / 参照: UniProt: Q9SLD2, diacylglycerol O-acyltransferase
#2: 化合物 ChemComp-OLA / OLEIC ACID


分子量: 282.461 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C18H34O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物 ChemComp-A1LVF / 2,3-bis[[(Z)-octadec-9-enoyl]oxy]propyl (Z)-octadec-9-enoate / Glyceryl trioleate


分子量: 885.432 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C57H104O6 / 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: Dimer of plant diacylglycerol O-acyltransferase 1 with TAG and FFA
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.12 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
由来(組換発現)生物種: Komagataella pastoris (菌類)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 6 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1700 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC3.1粒子像選択
8PHENIXモデル精密化
13cryoSPARCV3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 4524065
3次元再構成解像度: 3.01 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 171030 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 3.01 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_d0.0056268
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.048478
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.664930
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.058930
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.008998

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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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