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Yorodumi- PDB-9y6d: CRYSTAL STRUCTURE OF THE A149T VARIANT OF SERINE HYDROXYMETHYLTRA... -
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Open data
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Basic information
| Entry | Database: PDB / ID: 9y6d | |||||||||
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| Title | CRYSTAL STRUCTURE OF THE A149T VARIANT OF SERINE HYDROXYMETHYLTRANSFERASE 8 FROM SOYBEAN CULTIVAR FORREST IN COMPLEX WITH PLP-GLYCINE | |||||||||
Components | Serine hydroxymethyltransferase | |||||||||
Keywords | TRANSFERASE / enzyme / missense variant | |||||||||
| Function / homology | Function and homology informationglycine hydroxymethyltransferase / glycine hydroxymethyltransferase activity / : / tetrahydrofolate interconversion / methyltransferase activity / pyridoxal phosphate binding / methylation Similarity search - Function | |||||||||
| Biological species | ![]() | |||||||||
| Method | X-RAY DIFFRACTION / SYNCHROTRON / MOLECULAR REPLACEMENT / Resolution: 2.25 Å | |||||||||
Authors | Beamer, L.J. / Samarakoon, V. / Owuocha, L.F. | |||||||||
| Funding support | United States, 1items
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Citation | Journal: FEBS J / Year: 2026Title: Oligomeric defects in soybean serine hydroxymethyltransferase 8: tetramer destabilization by A149T and other variants associated with soybean cyst nematode resistance. Authors: Vindya Samarakoon / David P Buckley / Luckio F Owuocha / Clarissa L Durie / Melissa G Mitchum / Lesa J Beamer / ![]() Abstract: Serine hydroxymethyltransferase (SHMT) is a conserved enzyme in folate-mediated one-carbon metabolism, where it contributes to nucleotide biosynthesis, methylation capacity, and cellular stress ...Serine hydroxymethyltransferase (SHMT) is a conserved enzyme in folate-mediated one-carbon metabolism, where it contributes to nucleotide biosynthesis, methylation capacity, and cellular stress responses. Amino acid polymorphisms of soybean SHMT8 are known to affect the resistance of soybean to its primary pathogen, the soybean cyst nematode (SCN). A set of SHMT8 variants from ethyl methanesulfonate (EMS)-mutagenized soybean populations has been identified with varying resistance phenotypes, but their biochemical consequences remain poorly understood. Here, we use biochemical and structural studies to assess the impacts of the A149T variant on soybean SHMT8. Despite the conservative nature of the substitution, A149T reduces folate binding, pyridoxal-5'-phosphate-dependent catalysis, and thermal stability. High-resolution crystal structures (1.9-2.3 Å resolution) reveal only very minor structural changes. However, while the usual tetrameric assembly of the enzyme is retained at the high protein concentration in crystals, multiple other methods including a 2.9 Å cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure show that the A149T variant is predominantly a dimer. Significant structural changes in the dimer are consistent with the observed biochemical impacts of the variant and help explain the well-known reduction in activity associated with dimerization of SHMT in other systems. We also find destabilization of the tetrameric assembly in other SHMT8 variants associated with changes in SCN resistance, suggesting that weakened oligomerization may be a common consequence of such mutations. Together, these results highlight quaternary structure as a critical determinant of SHMT8 activity and stability and suggest a potential mechanistic link between enzyme biochemistry and soybean defense. #1: Journal: Acta Crystallogr D Struct Biol / Year: 2019 Title: Macromolecular structure determination using X-rays, neutrons and electrons: recent developments in Phenix. Authors: Dorothee Liebschner / Pavel V Afonine / Matthew L Baker / Gábor Bunkóczi / Vincent B Chen / Tristan I Croll / Bradley Hintze / Li Wei Hung / Swati Jain / Airlie J McCoy / Nigel W Moriarty ...Authors: Dorothee Liebschner / Pavel V Afonine / Matthew L Baker / Gábor Bunkóczi / Vincent B Chen / Tristan I Croll / Bradley Hintze / Li Wei Hung / Swati Jain / Airlie J McCoy / Nigel W Moriarty / Robert D Oeffner / Billy K Poon / Michael G Prisant / Randy J Read / Jane S Richardson / David C Richardson / Massimo D Sammito / Oleg V Sobolev / Duncan H Stockwell / Thomas C Terwilliger / Alexandre G Urzhumtsev / Lizbeth L Videau / Christopher J Williams / Paul D Adams / ![]() Abstract: Diffraction (X-ray, neutron and electron) and electron cryo-microscopy are powerful methods to determine three-dimensional macromolecular structures, which are required to understand biological ...Diffraction (X-ray, neutron and electron) and electron cryo-microscopy are powerful methods to determine three-dimensional macromolecular structures, which are required to understand biological processes and to develop new therapeutics against diseases. The overall structure-solution workflow is similar for these techniques, but nuances exist because the properties of the reduced experimental data are different. Software tools for structure determination should therefore be tailored for each method. Phenix is a comprehensive software package for macromolecular structure determination that handles data from any of these techniques. Tasks performed with Phenix include data-quality assessment, map improvement, model building, the validation/rebuilding/refinement cycle and deposition. Each tool caters to the type of experimental data. The design of Phenix emphasizes the automation of procedures, where possible, to minimize repetitive and time-consuming manual tasks, while default parameters are chosen to encourage best practice. A graphical user interface provides access to many command-line features of Phenix and streamlines the transition between programs, project tracking and re-running of previous tasks. | |||||||||
| History |
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Structure visualization
| Structure viewer | Molecule: Molmil Jmol/JSmol |
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Downloads & links
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Download
| PDBx/mmCIF format | 9y6d.cif.gz | 1 MB | Display | PDBx/mmCIF format |
|---|---|---|---|---|
| PDB format | pdb9y6d.ent.gz | 709.4 KB | Display | PDB format |
| PDBx/mmJSON format | 9y6d.json.gz | Tree view | PDBx/mmJSON format | |
| Others | Other downloads |
-Validation report
| Arichive directory | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/y6/9y6d ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/y6/9y6d | HTTPS FTP |
|---|
-Related structure data
| Related structure data | ![]() 10nmC ![]() 9y6bC ![]() 9y7gC ![]() 9ybzC C: citing same article ( |
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| Similar structure data | Similarity search - Function & homology F&H Search |
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Links
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Assembly
| Deposited unit | ![]()
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| 1 | ![]()
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| Unit cell |
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| Details | The ASU contains 6 chains (A,B,C,D,E,F), where the chains A, B, C and D forms the tetramer in the ASU while chains E and F forms tetramers with their symmetry operators, out of the ASU. This mutant datasets show sever tNCS and always have very poor density for chain F. Hence we have left it out and did not build in the chain. |
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Components
| #1: Protein | Mass: 54832.113 Da / Num. of mol.: 5 / Mutation: A149T Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) ![]() ![]() References: UniProt: K4FW35, glycine hydroxymethyltransferase #2: Chemical | ChemComp-PLG / #3: Water | ChemComp-HOH / | Has ligand of interest | Y | Has protein modification | N | |
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-Experimental details
-Experiment
| Experiment | Method: X-RAY DIFFRACTION / Number of used crystals: 1 |
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Sample preparation
| Crystal | Density Matthews: 3.05 Å3/Da / Density % sol: 59.63 % |
|---|---|
| Crystal grow | Temperature: 293 K / Method: vapor diffusion, sitting drop Details: 0.1 M Ammonium tartrate dibasic pH 7.0 12% w/v Polyethylene glycol 3,350 |
-Data collection
| Diffraction | Mean temperature: 100 K / Serial crystal experiment: N |
|---|---|
| Diffraction source | Source: SYNCHROTRON / Site: ALS / Beamline: 4.2.2 / Wavelength: 1 Å |
| Detector | Type: RDI CMOS_8M / Detector: CMOS / Date: Oct 17, 2024 |
| Radiation | Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray |
| Radiation wavelength | Wavelength: 1 Å / Relative weight: 1 |
| Reflection | Resolution: 2.25→48.86 Å / Num. obs: 156345 / % possible obs: 100 % / Redundancy: 20.3 % / Biso Wilson estimate: 30.05 Å2 / CC1/2: 0.999 / Rmerge(I) obs: 0.175 / Rpim(I) all: 0.04 / Rrim(I) all: 0.179 / Net I/σ(I): 20.8 |
| Reflection shell | Resolution: 2.25→2.33 Å / Redundancy: 17.5 % / Rmerge(I) obs: 1.379 / Mean I/σ(I) obs: 3 / Num. unique obs: 7641 / CC1/2: 0.868 / Rpim(I) all: 0.341 / Rrim(I) all: 1.421 / % possible all: 99.9 |
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Processing
| Software |
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| Refinement | Method to determine structure: MOLECULAR REPLACEMENT / Resolution: 2.25→48.86 Å / SU ML: 0.3412 / Cross valid method: FREE R-VALUE / σ(F): 1.05 / Phase error: 34.9446 Stereochemistry target values: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
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| Solvent computation | Shrinkage radii: 0.9 Å / VDW probe radii: 1.1 Å / Solvent model: FLAT BULK SOLVENT MODEL | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Displacement parameters | Biso mean: 37.75 Å2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 2.25→48.86 Å
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| Refine LS restraints |
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| LS refinement shell |
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| Refinement TLS params. | Method: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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| Refinement TLS group | Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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Controller
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X-RAY DIFFRACTION
United States, 1items
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