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- EMDB-9293: EM structure of Bacillus subtilis ribonucleotide reductase inhibi... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9293
タイトルEM structure of Bacillus subtilis ribonucleotide reductase inhibited double-helical filament of NrdE alpha subunit with dATP
マップデータASU of Bacillus subtilis ribonucleotide reductase inhibited double-helix filament composed of NrdE alpha subunits with dATP
試料
  • 複合体: Inhibited filament of ribonucleoside-diphosphate reductase composed of NrdE alpha subunit
    • タンパク質・ペプチド: Ribonucleoside-diphosphate reductaseリボヌクレオシド二リン酸レダクターゼ
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
キーワードribonucleotide reductase (リボヌクレオシド二リン酸レダクターゼ) / allostery (アロステリック効果) / nucleotide metabolism (ヌクレオチド) / filament / dATP (デオキシアデノシン三リン酸) / ATP (アデノシン三リン酸) / OXIDOREDUCTASE (酸化還元酵素) / PROTEIN FIBRIL
機能・相同性
機能・相同性情報


ribonucleoside-diphosphate reductase complex / リボヌクレオシド二リン酸レダクターゼ / ribonucleoside-diphosphate reductase activity, thioredoxin disulfide as acceptor / deoxyribonucleotide biosynthetic process / DNA複製 / ATP binding
類似検索 - 分子機能
Ribonucleotide reductase N-terminal / Ribonucleotide reductase, class 1b, subunit NrdE / Ribonucleotide reductase N-terminal / Ribonucleotide reductase, class I , alpha subunit / Ribonucleotide reductase large subunit signature. / Ribonucleoside-diphosphate reductase large subunit / Ribonucleotide reductase R1 subunit, N-terminal / Ribonucleotide reductase large subunit, N-terminal / Ribonucleotide reductase, all-alpha domain / Ribonucleotide reductase large subunit, C-terminal / Ribonucleotide reductase, barrel domain
類似検索 - ドメイン・相同性
リボヌクレオシド二リン酸レダクターゼ / Ribonucleoside-diphosphate reductase subunit alpha
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus subtilis (枯草菌)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.0 Å
データ登録者Thomas WC / Bacik JP
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM124847 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM100008 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2019
タイトル: Convergent allostery in ribonucleotide reductase.
著者: William C Thomas / F Phil Brooks / Audrey A Burnim / John-Paul Bacik / JoAnne Stubbe / Jason T Kaelber / James Z Chen / Nozomi Ando /
要旨: Ribonucleotide reductases (RNRs) use a conserved radical-based mechanism to catalyze the conversion of ribonucleotides to deoxyribonucleotides. Within the RNR family, class Ib RNRs are notable for ...Ribonucleotide reductases (RNRs) use a conserved radical-based mechanism to catalyze the conversion of ribonucleotides to deoxyribonucleotides. Within the RNR family, class Ib RNRs are notable for being largely restricted to bacteria, including many pathogens, and for lacking an evolutionarily mobile ATP-cone domain that allosterically controls overall activity. In this study, we report the emergence of a distinct and unexpected mechanism of activity regulation in the sole RNR of the model organism Bacillus subtilis. Using a hypothesis-driven structural approach that combines the strengths of small-angle X-ray scattering (SAXS), crystallography, and cryo-electron microscopy (cryo-EM), we describe the reversible interconversion of six unique structures, including a flexible active tetramer and two inhibited helical filaments. These structures reveal the conformational gymnastics necessary for RNR activity and the molecular basis for its control via an evolutionarily convergent form of allostery.
履歴
登録2018年11月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年11月14日-
マップ公開2019年6月19日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 4.45
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 4.45
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6myx
  • 表面レベル: 4.45
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-6myx
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_9293.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_9293.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 15.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈ASU of Bacillus subtilis ribonucleotide reductase inhibited double-helix filament composed of NrdE alpha subunits with dATP
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.505 Å
密度
表面レベル登録者による: 4.45 / ムービー #1: 4.45
最小 - 最大-4.277737 - 9.984742000000001
平均 (標準偏差)0.30920467 (±1.5092593)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ160160160
Spacing160160160
セルA=B=C: 240.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.5051.5051.505
M x/y/z160160160
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z240.800240.800240.800
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-163-114-126
NX/NY/NZ210124170
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS160160160
D min/max/mean-4.2789.9850.309

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添付データ

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ハーフマップ: Half-set map #1

ファイルemd_9293_half_map_1.map
注釈Half-set map #1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half-set map #2

ファイルemd_9293_half_map_2.map
注釈Half-set map #2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Inhibited filament of ribonucleoside-diphosphate reductase compos...

全体名称: Inhibited filament of ribonucleoside-diphosphate reductase composed of NrdE alpha subunit
要素
  • 複合体: Inhibited filament of ribonucleoside-diphosphate reductase composed of NrdE alpha subunit
    • タンパク質・ペプチド: Ribonucleoside-diphosphate reductaseリボヌクレオシド二リン酸レダクターゼ
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: Inhibited filament of ribonucleoside-diphosphate reductase compos...

超分子名称: Inhibited filament of ribonucleoside-diphosphate reductase composed of NrdE alpha subunit
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: The filament is a double helix. Each helix is composed of NrdE subunits dimerizing at alternating canonical and non-canonical interfaces.
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)

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分子 #1: Ribonucleoside-diphosphate reductase

分子名称: Ribonucleoside-diphosphate reductase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
EC番号: リボヌクレオシド二リン酸レダクターゼ
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
分子量理論値: 80.791469 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MSQNQVPKWI QLNNEIMIQK DGKFQFDKDK EAVHSYFVDY INQNTVFFHN LKEKLDYLVE NQYYEEEFLS LYSFEDIKEV FKTAYAKKF RFPSFMSAFK FYNDYALKTN DKKKILERYE DRISIVALFF ANGDTEKAKE YVNLMINQEY QPSTPTFLNA G RKRRGELV ...文字列:
MSQNQVPKWI QLNNEIMIQK DGKFQFDKDK EAVHSYFVDY INQNTVFFHN LKEKLDYLVE NQYYEEEFLS LYSFEDIKEV FKTAYAKKF RFPSFMSAFK FYNDYALKTN DKKKILERYE DRISIVALFF ANGDTEKAKE YVNLMINQEY QPSTPTFLNA G RKRRGELV SCFLLEVNDS LNDISRAIDI SMQLSKLGGG VSLNLSKLRA KGEAIKDVEN ATKGVVGVMK LLDNAFRYAD QM GQRQGSG AAYLNIFHRD INDFLDTKKI SADEDVRVKT LSIGVVIPDK FVELAREDKA AYVFYPHTIY KEYGQHMDEM DMN EMYDKF VDNPRVKKEK INPRKLLEKL AMLRSESGYP YIMFQDNVNK VHANNHISKV KFSNLCSEVL QASQVSSYTD YDEE DEIGL DISCNLGSLN ILNVMEHKSI EKTVKLATDS LTHVSETTDI RNAPAVRRAN KAMKSIGLGA MNLHGYLAQN GIAYE SPEA RDFANTFFMM VNFYSIQRSA EIAKEKGETF DQYEGSTYAT GEYFDKYVST DFSPKYEKIA NLFEGMHIPT TEDWKK LKA FVAEHGMYHS YRLCIAPTGS ISYVQSSTAS VMPIMERIEE RTYGNSKTYY PMPGLASNNW FFYKEAYDMD MFKVVDM IA TIQQHIDQGI SFTLFLKDTM TTRDLNRIDL YAHHRGIKTI YYARTKDTGQ DSCLSCVV

UniProtKB: リボヌクレオシド二リン酸レダクターゼ

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分子 #2: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 8 / 式: DTP
分子量理論値: 491.182 Da
Chemical component information

ChemComp-DTP:
2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / dATP / デオキシアデノシン三リン酸

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度0.81 mg/mL
緩衝液pH: 7.6
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMC8H18N2O4SHEPES
150.0 mMNaCl塩化ナトリウムsodium chloride塩化ナトリウム
15.0 mMMgCl2magnesium chloride
1.0 mMC9H15O6PTCEP

詳細: Glycerol in original buffer was diluted to < 0.25% w/v.
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 300 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: 3.5 seconds blotting.
詳細Samples of the dATP-induced NrdE filament were produced by incubating 40 uM holo-NrdE with 100 uM dATP and 1 mM CDP in assay buffer. The mixture was then diluted to 10 uM NrdE in the same nucleotide-containing buffer.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 1.2 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
特殊光学系球面収差補正装置: None / 色収差補正装置: None
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4000 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4000 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-90 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 500 / 平均露光時間: 20.0 sec. / 平均電子線量: 20.0 e/Å2
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 74.24 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 81.28 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 4
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

6cgl

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6mt9

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER / 当てはまり具合の基準: Corellation coefficient
得られたモデル

PDB-6myx:
EM structure of Bacillus subtilis ribonucleotide reductase inhibited double-helical filament of NrdE alpha subunit with dATP

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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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