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- EMDB-16041: CryoEM structure of quinol-dependent Nitric Oxide Reductase (qNOR... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-16041
タイトルCryoEM structure of quinol-dependent Nitric Oxide Reductase (qNOR) from Alcaligenes xylosoxidans at 2.2 A resolution
マップデータmain map used for model building
試料
  • 細胞: quinol-dependent Nitric Oxide Reductase
    • タンパク質・ペプチド: Nitric oxide reductase subunit B
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
  • リガンド: FE (III) ION
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム
  • リガンド: decyl 4-O-alpha-D-glucopyranosyl-1-thio-beta-D-glucopyranoside
  • リガンド: UBIQUINONE-1ユビキノン
  • リガンド: (1R)-2-{[(R)-(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(DODECANOYLOXY)METHYL]ETHYL (9Z)-OCTADEC-9-ENOATE
  • リガンド: water水
キーワードquinol-dependent Nitric Oxide Reductase / proton transfer / quinol binding (ヒドロキノン) / ubiquinol oxidase / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


nitric oxide reductase (cytochrome c) / nitric oxide reductase activity / cytochrome-c oxidase activity / 細胞呼吸 / heme binding / 生体膜
類似検索 - 分子機能
Cytochrome c oxidase subunit I / Cytochrome c oxidase-like, subunit I superfamily / Cytochrome C and Quinol oxidase polypeptide I
類似検索 - ドメイン・相同性
Nitric oxide reductase subunit B
類似検索 - 構成要素
生物種Achromobacter xylosoxidans (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.2 Å
データ登録者Flynn A / Antonyuk SV / Eady RR / Muench SP / Hasnain SS
資金援助 英国, 2件
OrganizationGrant number国
Wellcome Trust108466/Z/15/Z 英国
Wellcome Trust221524/Z/20/Z 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: A 2.2 Å cryoEM structure of a quinol-dependent NO Reductase shows close similarity to respiratory oxidases.
著者: Alex J Flynn / Svetlana V Antonyuk / Robert R Eady / Stephen P Muench / S Samar Hasnain /
要旨: Quinol-dependent nitric oxide reductases (qNORs) are considered members of the respiratory heme-copper oxidase superfamily, are unique to bacteria, and are commonly found in pathogenic bacteria where ...Quinol-dependent nitric oxide reductases (qNORs) are considered members of the respiratory heme-copper oxidase superfamily, are unique to bacteria, and are commonly found in pathogenic bacteria where they play a role in combating the host immune response. qNORs are also essential enzymes in the denitrification pathway, catalysing the reduction of nitric oxide to nitrous oxide. Here, we determine a 2.2 Å cryoEM structure of qNOR from Alcaligenes xylosoxidans, an opportunistic pathogen and a denitrifying bacterium of importance in the nitrogen cycle. This high-resolution structure provides insight into electron, substrate, and proton pathways, and provides evidence that the quinol binding site not only contains the conserved His and Asp residues but also possesses a critical Arg (Arg720) observed in cytochrome bo, a respiratory quinol oxidase.
履歴
登録2022年10月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月16日-
マップ公開2023年8月16日-
更新2023年8月16日-
現状2023年8月16日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_16041.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_16041.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈main map used for model building
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.91 Å/pix.
x 400 pix.
= 364. Å		0.91 Å/pix.
x 400 pix.
= 364. Å		0.91 Å/pix.
x 400 pix.
= 364. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.91 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.015
最小 - 最大-0.06622768 - 0.17982407
平均 (標準偏差)0.00004599626 (±0.0017005954)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 364.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_16041_msk_1.map
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 map used in refinement

ファイルemd_16041_half_map_1.map
注釈half map used in refinement
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 map used for cross validation

ファイルemd_16041_half_map_2.map
注釈half map used for cross validation
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 : quinol-dependent Nitric Oxide Reductase

全体名称: quinol-dependent Nitric Oxide Reductase
要素
  • 細胞: quinol-dependent Nitric Oxide Reductase
    • タンパク質・ペプチド: Nitric oxide reductase subunit B
  • リガンド: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE
  • リガンド: FE (III) ION
  • リガンド: CALCIUM IONカルシウム
  • リガンド: decyl 4-O-alpha-D-glucopyranosyl-1-thio-beta-D-glucopyranoside
  • リガンド: UBIQUINONE-1ユビキノン
  • リガンド: (1R)-2-{[(R)-(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(DODECANOYLOXY)METHYL]ETHYL (9Z)-OCTADEC-9-ENOATE
  • リガンド: water水

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超分子 #1: quinol-dependent Nitric Oxide Reductase

超分子名称: quinol-dependent Nitric Oxide Reductase / タイプ: cell / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 / 詳細: quinol-dependent Nitric Oxide Reductase
由来(天然)生物種: Achromobacter xylosoxidans (バクテリア)

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分子 #1: Nitric oxide reductase subunit B

分子名称: Nitric oxide reductase subunit B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: nitric oxide reductase (cytochrome c)
由来(天然)生物種: Achromobacter xylosoxidans (バクテリア)
分子量理論値: 84.724867 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGPYRRLWFT LIAVLAVTFA LLGFYGGEVY RQAPPIPEEV ASADGTRLFG RDDILDGQTA WQSIGGMQLG SIWGHGAYQA PDWTADWLH RELMAWLDLA ARDAHGRDYG QLDAPAQAAL REQLKAEYRA NRADAAGGKL TLSPRRAQAV AQTEAYYDQL F SDAPALHR ...文字列:
MGPYRRLWFT LIAVLAVTFA LLGFYGGEVY RQAPPIPEEV ASADGTRLFG RDDILDGQTA WQSIGGMQLG SIWGHGAYQA PDWTADWLH RELMAWLDLA ARDAHGRDYG QLDAPAQAAL REQLKAEYRA NRADAAGGKL TLSPRRAQAV AQTEAYYDQL F SDAPALHR SRENYAMKEN TLPDANRRRQ MTHFFFWTAW AAATEREGTS VTYTNNWPHE PLIGNHPSSE NVMWSIISVV VL LAGIGLL IWAWAFLRGK EEDEPPAPAR DPLTTFALTP SQRALGKYLF LVVALFGFQV LLGGFTAHYT VEGQKFYGID LSQ WFPYSL VRTWHIQSAL FWIATGFLAA GLFLAPLING GRDPKYQKAG VDILFWALVL VVVGSFAGNY LAIAQIMPPD LNFW LGHQG YEYVDLGRLW QIGKFAGICF WLVLMLRGIV PALRTPGGDK NLLALLTASV GAIGLFYGAG FFYGERTHLT VMEYW RWWI VHLWVEGFFE VFATTALAFI FSTLGLVSRR MATTASLASA SLFMLGGIPG TFHHLYFAGT TTPVMAVGAS FSALEV VPL IVLGHEAWEN WRLKTRAPWM ENLKWPLMCF VAVAFWNMLG AGVFGFMINP PVSLYYIQGL NTTPVHAHAA LFGVYGF LA LGFTLLVLRY IRPQYALSPG LMKLAFWGLN LGLALMIFTS LLPIGLIQFH ASVSEGMWYA RSEAFMQQDI LKTLRWGR T FGDVVFLLGA LAMVVQVILG LLSGKPAAAE PVLRAEPARR

UniProtKB: Nitric oxide reductase subunit B

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分子 #2: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

分子名称: PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: HEM
分子量理論値: 616.487 Da
Chemical component information

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Heme B

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分子 #3: FE (III) ION

分子名称: FE (III) ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: FE
分子量理論値: 55.845 Da

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分子 #4: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #5: decyl 4-O-alpha-D-glucopyranosyl-1-thio-beta-D-glucopyranoside

分子名称: decyl 4-O-alpha-D-glucopyranosyl-1-thio-beta-D-glucopyranoside
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: 10M
分子量理論値: 498.628 Da
Chemical component information

ChemComp-10M:
decyl 4-O-alpha-D-glucopyranosyl-1-thio-beta-D-glucopyranoside / デシルβ-D-チオマルトピラノシド / 可溶化剤*YM

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分子 #6: UBIQUINONE-1

分子名称: UBIQUINONE-1 / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: UQ1
分子量理論値: 250.29 Da
Chemical component information

ChemComp-UQ1:
UBIQUINONE-1 / ユビキノン1

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分子 #7: (1R)-2-{[(R)-(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(DODECANO...

分子名称: (1R)-2-{[(R)-(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(DODECANOYLOXY)METHYL]ETHYL (9Z)-OCTADEC-9-ENOATE
タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 13 / 式: LOP
分子量理論値: 661.89 Da
Chemical component information

ChemComp-LOP:
(1R)-2-{[(R)-(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(DODECANOYLOXY)METHYL]ETHYL (9Z)-OCTADEC-9-ENOATE / リン脂質*YM

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分子 #8: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 449 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度3 mg/mL
緩衝液pH: 7 / 構成要素 - 濃度: 50.0 mM
構成要素 - 式: Tris-HCLトリスヒドロキシメチルアミノメタン
構成要素 - 名称: Tris-HCLトリスヒドロキシメチルアミノメタン
詳細: 50mM Tris-HCl, 150mM NaCl, 0.05% DTM
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 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 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Sample at 3 mg/mL was applied to glow-discharged Quantifoil Au R1.2/1.3 holey carbo grids.
詳細Sample was monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.9 µm / 倍率（公称値）: 130000
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: TFS Selectris / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
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
温度最低: 80.0 K / 最高: 114.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5466 / 平均露光時間: 6.11 sec. / 平均電子線量: 34.9 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3000000
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6qq5


詳細: Low-pass filtered to 60A for first 3D classification
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 6 / 平均メンバー数/クラス: 121415 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 再構成使用したクラス数: 2 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 404950
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 47
当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-8bgw:
CryoEM structure of quinol-dependent Nitric Oxide Reductase (qNOR) from Alcaligenes xylosoxidans at 2.2 A resolution

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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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