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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6rkd | ||||||
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タイトル | Molybdenum storage protein under turnover conditions | ||||||
要素 | (Molybdenum storage protein subunit ...) x 2 | ||||||
キーワード | METAL BINDING PROTEIN / molybdenum storage protein / ATPase (ATPアーゼ) | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 | ||||||
生物種 | Azotobacter vinelandii (窒素固定) | ||||||
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: 3.2 Å | ||||||
データ登録者 | Bruenle, S. / Mills, D.J. / Vonck, J. / Ermler, U. | ||||||
引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2019 タイトル: Molybdate pumping into the molybdenum storage protein via an ATP-powered piercing mechanism. 著者: Steffen Brünle / Martin L Eisinger / Juliane Poppe / Deryck J Mills / Julian D Langer / Janet Vonck / Ulrich Ermler / 要旨: The molybdenum storage protein (MoSto) deposits large amounts of molybdenum as polyoxomolybdate clusters in a heterohexameric (αβ) cage-like protein complex under ATP consumption. Here, we suggest ...The molybdenum storage protein (MoSto) deposits large amounts of molybdenum as polyoxomolybdate clusters in a heterohexameric (αβ) cage-like protein complex under ATP consumption. Here, we suggest a unique mechanism for the ATP-powered molybdate pumping process based on X-ray crystallography, cryoelectron microscopy, hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry, and mutational studies of MoSto from . First, we show that molybdate, ATP, and Mg consecutively bind into the open ATP-binding groove of the β-subunit, which thereafter becomes tightly locked by fixing the previously disordered N-terminal arm of the α-subunit over the β-ATP. Next, we propose a nucleophilic attack of molybdate onto the γ-phosphate of β-ATP, analogous to the similar reaction of the structurally related UMP kinase. The formed instable phosphoric-molybdic anhydride becomes immediately hydrolyzed and, according to the current data, the released and accelerated molybdate is pressed through the cage wall, presumably by turning aside the Metβ149 side chain. A structural comparison between MoSto and UMP kinase provides valuable insight into how an enzyme is converted into a molecular machine during evolution. The postulated direct conversion of chemical energy into kinetic energy via an activating molybdate kinase and an exothermic pyrophosphatase reaction to overcome a proteinous barrier represents a novelty in ATP-fueled biochemistry, because normally, ATP hydrolysis initiates large-scale conformational changes to drive a distant process. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 6rkd.cif.gz | 617.3 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6rkd.ent.gz | 527.4 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6rkd.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/rk/6rkd ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/rk/6rkd | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-Molybdenum storage protein subunit ... , 2種, 12分子 ACEGIKBDFHJL
#1: タンパク質 | 分子量: 29376.773 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Azotobacter vinelandii (strain DJ / ATCC BAA-1303) (窒素固定) 遺伝子: mosA, Avin_43200 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P84308 #2: タンパク質 | 分子量: 28378.775 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Azotobacter vinelandii (strain DJ / ATCC BAA-1303) (窒素固定) 遺伝子: mosB, Avin_43210 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P84253 |
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-非ポリマー , 6種, 90分子
#3: 化合物 | ChemComp-ATP / #4: 化合物 | ChemComp-MG / #5: 化合物 | ChemComp-8M0 / #6: 化合物 | ChemComp-J8E / #7: 化合物 | ChemComp-MOO / #8: 化合物 | ChemComp-OMO / |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Dimer of A3B3 heterohexamer of molybdenum storage protein タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT |
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分子量 | 値: 0.38 MDa / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Azotobacter vinelandii DJ (窒素固定) |
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 6.5 詳細: 1 mM molybdate and 1 mM mg-ATP were added before vitrification. |
緩衝液成分 | 濃度: 50 mM / 名称: MOPS/NaOH |
試料 | 濃度: 4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのタイプ: C-flat |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 70 % / 凍結前の試料温度: 283 K |
-電子顕微鏡撮影
顕微鏡 | モデル: JEOL 3200FSC |
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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 FIELDBright-field microscopy / 倍率(公称値): 30000 X / 倍率(補正後): 45045 X / Calibrated defocus min: 900 nm / 最大 デフォーカス(補正後): 2500 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN / 試料ホルダーモデル: JEOL |
撮影 | 平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 54 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 実像数: 1238 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: In-column Omega Filter エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 40 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING ONLY | ||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 174681 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: D3 (2回x3回 2面回転対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 137558 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: OTHER / 空間: REAL / 詳細: Phenix_real_space_refine | ||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 |
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