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- EMDB-5667: Cryo-EM structure of beta-hydroxyhexaketide-PikAIII conformation 3 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-5667
タイトルCryo-EM structure of beta-hydroxyhexaketide-PikAIII conformation 3
マップデータReconstruction of the 5th module from the pikromycin biosynthetic pathway (PikAIII) incubated with NADPH, methylmalonyl-CoA, and thiophenol-pentaketide.
試料
  • 試料: The 5th module from the pikromycin biosynthetic pathway (PikAIII) incubated with NADPH, methylmalonyl-CoA, and thiophenol-pentaketide
  • タンパク質・ペプチド: PikAIII
  • リガンド: NADPHニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸
  • リガンド: Methylmalonyl-CoAメチルマロニルCoA
  • リガンド: Thiophenol-pentaketide
キーワードType I polyketide synthase module
機能・相同性
機能・相同性情報


10-deoxymethynolide synthase / narbonolide synthase / macrolide biosynthetic process / acyltransferase activity, transferring groups other than amino-acyl groups / phosphopantetheine binding / 3-oxoacyl-[acyl-carrier-protein] synthase activity / fatty acid biosynthetic process / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
Polyketide synthase, docking domain superfmaily / Polyketide synthase, docking domain / Erythronolide synthase docking domain / PKS_PP_betabranch / Polyketide synthase, ketoreductase domain / KR domain / Polyketide synthase, C-terminal extension / Ketoacyl-synthetase C-terminal extension / Malonyl-CoA ACP transacylase, ACP-binding / PKS_KR ...Polyketide synthase, docking domain superfmaily / Polyketide synthase, docking domain / Erythronolide synthase docking domain / PKS_PP_betabranch / Polyketide synthase, ketoreductase domain / KR domain / Polyketide synthase, C-terminal extension / Ketoacyl-synthetase C-terminal extension / Malonyl-CoA ACP transacylase, ACP-binding / PKS_KR / Acyl transferase domain superfamily / Acyl transferase / Acyl transferase domain / Acyl transferase domain in polyketide synthase (PKS) enzymes. / Acyl transferase/acyl hydrolase/lysophospholipase / Ketosynthase family 3 (KS3) domain profile. / Polyketide synthase, phosphopantetheine-binding domain / Phosphopantetheine attachment site / Beta-ketoacyl synthase / Beta-ketoacyl synthase, active site / Ketosynthase family 3 (KS3) active site signature. / Polyketide synthase, beta-ketoacyl synthase domain / Beta-ketoacyl synthase, N-terminal / Beta-ketoacyl synthase, C-terminal / Beta-ketoacyl synthase, N-terminal domain / Beta-ketoacyl synthase, C-terminal domain / Phosphopantetheine attachment site / Phosphopantetheine attachment site. / Thiolase-like / Phosphopantetheine attachment site / ACP-like superfamily / Carrier protein (CP) domain profile. / Phosphopantetheine binding ACP domain / NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Narbonolide/10-deoxymethynolide synthase PikA3, module 5
類似検索 - 構成要素
生物種Streptomyces venezuelae (バクテリア) / unidentified (未定義)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 11.6 Å
データ登録者Whicher JR / Dutta S / Hansen DA / Hale WA / Chemler JA / Narayan AR / Hakansson K / Sherman DH / Smith JL / Skiniotis G
引用ジャーナル: Nature / 年: 2014
タイトル: Structural rearrangements of a polyketide synthase module during its catalytic cycle.
著者: Jonathan R Whicher / Somnath Dutta / Douglas A Hansen / Wendi A Hale / Joseph A Chemler / Annie M Dosey / Alison R H Narayan / Kristina Håkansson / David H Sherman / Janet L Smith / Georgios Skiniotis /
要旨: The polyketide synthase (PKS) mega-enzyme assembly line uses a modular architecture to synthesize diverse and bioactive natural products that often constitute the core structures or complete chemical ...The polyketide synthase (PKS) mega-enzyme assembly line uses a modular architecture to synthesize diverse and bioactive natural products that often constitute the core structures or complete chemical entities for many clinically approved therapeutic agents. The architecture of a full-length PKS module from the pikromycin pathway of Streptomyces venezuelae creates a reaction chamber for the intramodule acyl carrier protein (ACP) domain that carries building blocks and intermediates between acyltransferase, ketosynthase and ketoreductase active sites (see accompanying paper). Here we determine electron cryo-microscopy structures of a full-length pikromycin PKS module in three key biochemical states of its catalytic cycle. Each biochemical state was confirmed by bottom-up liquid chromatography/Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. The ACP domain is differentially and precisely positioned after polyketide chain substrate loading on the active site of the ketosynthase, after extension to the β-keto intermediate, and after β-hydroxy product generation. The structures reveal the ACP dynamics for sequential interactions with catalytic domains within the reaction chamber, and for transferring the elongated and processed polyketide substrate to the next module in the PKS pathway. During the enzymatic cycle the ketoreductase domain undergoes dramatic conformational rearrangements that enable optimal positioning for reductive processing of the ACP-bound polyketide chain elongation intermediate. These findings have crucial implications for the design of functional PKS modules, and for the engineering of pathways to generate pharmacologically relevant molecules.
履歴
登録2013年5月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2013年7月3日-
マップ公開2014年6月25日-
更新2014年10月22日-
現状2014年10月22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: 7.2
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

400_5667.gif

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_5667.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 26.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of the 5th module from the pikromycin biosynthetic pathway (PikAIII) incubated with NADPH, methylmalonyl-CoA, and thiophenol-pentaketide.
ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.24 Å
密度
表面レベル登録者による: 7.2 / ムービー #1: 7.2
最小 - 最大-12.299578670000001 - 31.186323170000001
平均 (標準偏差)0.0 (±0.99999994)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-16-16-16
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 430.08002 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.242.242.24
M x/y/z192192192
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z430.080430.080430.080
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-132-122-147
NX/NY/NZ250274261
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-16-16-16
NC/NR/NS192192192
D min/max/mean-12.30031.186-0.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : The 5th module from the pikromycin biosynthetic pathway (PikAIII)...

全体名称: The 5th module from the pikromycin biosynthetic pathway (PikAIII) incubated with NADPH, methylmalonyl-CoA, and thiophenol-pentaketide
要素
  • 試料: The 5th module from the pikromycin biosynthetic pathway (PikAIII) incubated with NADPH, methylmalonyl-CoA, and thiophenol-pentaketide
  • タンパク質・ペプチド: PikAIII
  • リガンド: NADPHニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸
  • リガンド: Methylmalonyl-CoAメチルマロニルCoA
  • リガンド: Thiophenol-pentaketide

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超分子 #1000: The 5th module from the pikromycin biosynthetic pathway (PikAIII)...

超分子名称: The 5th module from the pikromycin biosynthetic pathway (PikAIII) incubated with NADPH, methylmalonyl-CoA, and thiophenol-pentaketide
タイプ: sample / ID: 1000
詳細: Sample was not frozen prior to loading on the grid. The sample was monodisperse.
集合状態: Dimer / Number unique components: 4
分子量実験値: 328 KDa / 理論値: 328 KDa / 手法: Gel filtration chromatography

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分子 #1: PikAIII

分子名称: PikAIII / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 集合状態: Dimer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Streptomyces venezuelae (バクテリア)
分子量実験値: 328 KDa / 理論値: 328 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換プラスミド: pET28b
配列UniProtKB: Narbonolide/10-deoxymethynolide synthase PikA3, module 5

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分子 #2: NADPH

分子名称: NADPH / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)

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分子 #3: Methylmalonyl-CoA

分子名称: Methylmalonyl-CoA / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)

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分子 #4: Thiophenol-pentaketide

分子名称: Thiophenol-pentaketide / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)

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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0.1 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 50 mM HEPES, 100mM NaCl
グリッド詳細: Glow-discharged Quantifoil R2/200 mesh grid
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 89 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 手法: Blot for 2 seconds before plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI F20
電子線加速電圧: 120 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 66964 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 50000
試料ステージ試料ホルダーモデル: OTHER
温度最低: 89 K / 最高: 89 K
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 135,000 times magnification.
日付2012年10月12日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
実像数: 387 / 平均電子線量: 20 e/Å2
実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正詳細: Each micrograph
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 11.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: EMAN1, EMAN2 / 使用した粒子像数: 18779
詳細The particles were selected manually.

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

2hg4


Chain - #0 - Chain ID: A / Chain - #1 - Chain ID: B
ソフトウェア名称: Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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原子モデル構築 2

初期モデルPDB ID:

2fr0

ソフトウェア名称: Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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原子モデル構築 3

初期モデルPDB ID:

2ju1

ソフトウェア名称: Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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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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