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万見
- PDB-7dpt: Structural basis for ligand binding modes of CTP synthase -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7dpt
タイトルStructural basis for ligand binding modes of CTP synthase
要素CTP synthaseCTP synthetase
キーワードLIGASE (リガーゼ) / substrate-bound / filament / DON
機能・相同性
機能・相同性情報


Interconversion of nucleotide di- and triphosphates / larval lymph gland hemopoiesis / cytoophidium / CTP synthase (glutamine hydrolysing) / CTP synthase activity / 'de novo' CTP biosynthetic process / pyrimidine nucleobase biosynthetic process / CTP biosynthetic process / glutamine metabolic process / ATP binding ...Interconversion of nucleotide di- and triphosphates / larval lymph gland hemopoiesis / cytoophidium / CTP synthase (glutamine hydrolysing) / CTP synthase activity / 'de novo' CTP biosynthetic process / pyrimidine nucleobase biosynthetic process / CTP biosynthetic process / glutamine metabolic process / ATP binding / identical protein binding / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
CTP synthase / CTP synthase, N-terminal / CTP synthase GATase domain / CTP synthase N-terminus / Glutamine amidotransferase class-I / Glutamine amidotransferase / Glutamine amidotransferase type 1 domain profile. / Class I glutamine amidotransferase-like / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-5ZL / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / 6-DIAZENYL-5-OXO-L-NORLEUCINE / グアノシン三リン酸 / CTP synthase
類似検索 - 構成要素
生物種Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
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: 2.48 Å
データ登録者Liu, J.L. / Zhou, X. / Guo, C.J. / Chang, C.C.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2021
タイトル: Structural basis for ligand binding modes of CTP synthase.
著者: Xian Zhou / Chen-Jun Guo / Chia-Chun Chang / Jiale Zhong / Huan-Huan Hu / Guang-Ming Lu / Ji-Long Liu /
要旨: Cytidine triphosphate synthase (CTPS), which comprises an ammonia ligase domain and a glutamine amidotransferase domain, catalyzes the final step of de novo CTP biosynthesis. The activity of CTPS is ...Cytidine triphosphate synthase (CTPS), which comprises an ammonia ligase domain and a glutamine amidotransferase domain, catalyzes the final step of de novo CTP biosynthesis. The activity of CTPS is regulated by the binding of four nucleotides and glutamine. While glutamine serves as an ammonia donor for the ATP-dependent conversion of UTP to CTP, the fourth nucleotide GTP acts as an allosteric activator. Models have been proposed to explain the mechanisms of action at the active site of the ammonia ligase domain and the conformational changes derived by GTP binding. However, actual GTP/ATP/UTP binding modes and relevant conformational changes have not been revealed fully. Here, we report the discovery of binding modes of four nucleotides and a glutamine analog 6-diazo-5-oxo-L-norleucine in CTPS by cryo-electron microscopy with near-atomic resolution. Interactions between GTP and surrounding residues indicate that GTP acts to coordinate reactions at both domains by directly blocking ammonia leakage and stabilizing the ammonia tunnel. Additionally, we observe the ATP-dependent UTP phosphorylation intermediate and determine interacting residues at the ammonia ligase. A noncanonical CTP binding at the ATP binding site suggests another layer of feedback inhibition. Our findings not only delineate the structure of CTPS in the presence of all substrates but also complete our understanding of the underlying mechanisms of the allosteric regulation and CTP synthesis.
履歴
登録2020年12月21日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02021年9月15日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmol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
  • マップデータ: EMDB-30810
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-30810
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: CTP synthase
B: CTP synthase
C: CTP synthase
D: CTP synthase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)285,20432
ポリマ－278,1584
非ポリマー7,04628
水1,72996
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: homology
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area21950 Å2
ΔGint-178 kcal/mol
Surface area77820 Å2

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要素

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タンパク質 , 1種, 4分子 ABCD

#1: タンパク質
CTP synthase / CTP synthetase / CTP synthetase / UTP--ammonia ligase


分子量: 69539.453 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
遺伝子: CTPsyn, CG45070
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: Q9VUL1, CTP synthase (glutamine hydrolysing)

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非ポリマー , 6種, 124分子

#2: 化合物
ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / グアノシン三リン酸


分子量: 523.180 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: GTP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 化合物
ChemComp-DON / 6-DIAZENYL-5-OXO-L-NORLEUCINE / (S)-2-AMINO-6-DIAZENYL-5-OXOHEXANOIC ACID


タイプ: L-peptide linking / 分子量: 173.170 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H11N3O3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / アデノシン二リン酸


分子量: 427.201 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#5: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 化合物
ChemComp-5ZL / [[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R})-3,4-bis(oxidanyl)-5-(2-oxidanyl-4-phosphonooxy-pyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-oxidanyl-phosphoryl] phosphono hydrogen phosphate


分子量: 565.129 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 式: C9H17N2O18P4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 水 ChemComp-HOH / water / 水


分子量: 18.015 Da / 分子数: 96 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: FILAMENT / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Drosophila substrate-bound CTP synthase / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
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: DARK FIELD
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類NB
phenix.real_space_refine1.17.1_3660精密化
PHENIX1.17.1_3660精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: D2 (2回x2回 2面回転対称)
3次元再構成解像度: 2.48 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 107556 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 44.22 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.004718320
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.668924884
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04572780
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00433160
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d17.80652608

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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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