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- EMDB-35613: Cryo-EM structure of cyanobacteria phosphoketolase -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35613
タイトルCryo-EM structure of cyanobacteria phosphoketolase
マップデータ
試料
  • 複合体: Cyanobacteria XPK complexed with TPP/Mg2+
    • タンパク質・ペプチド: Probable phosphoketolase
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: THIAMINE DIPHOSPHATEチアミンピロリン酸
キーワードCarbon metabolism / TPP-dependent enzyme / CYTOSOLIC PROTEIN (細胞質基質)
機能・相同性:
機能・相同性情報
生物種Synechococcus (バクテリア) / Synechococcus elongatus (strain ATCC 33912 / PCC 7942 / FACHB-805) (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: 2.63 Å
データ登録者Chang C-W / Tsai M-D
資金援助 台湾, 2件
OrganizationGrant number国
Academia Sinica (Taiwan)Grant No. AS-CFII-108-110 台湾
Academia Sinica (Taiwan)Grant No. AS-KPQ-109-TPP2 台湾
引用ジャーナル: Nat Metab / 年: 2023
タイトル: An ATP-sensitive phosphoketolase regulates carbon fixation in cyanobacteria.
著者: Kuan-Jen Lu / Chiung-Wen Chang / Chun-Hsiung Wang / Frederic Y-H Chen / Irene Y Huang / Pin-Hsuan Huang / Cheng-Han Yang / Hsiang-Yi Wu / Wen-Jin Wu / Kai-Cheng Hsu / Meng-Chiao Ho / Ming-Daw ...著者: Kuan-Jen Lu / Chiung-Wen Chang / Chun-Hsiung Wang / Frederic Y-H Chen / Irene Y Huang / Pin-Hsuan Huang / Cheng-Han Yang / Hsiang-Yi Wu / Wen-Jin Wu / Kai-Cheng Hsu / Meng-Chiao Ho / Ming-Daw Tsai / James C Liao /
要旨: Regulation of CO fixation in cyanobacteria is important both for the organism and global carbon balance. Here we show that phosphoketolase in Synechococcus elongatus PCC7942 (SeXPK) possesses a ...Regulation of CO fixation in cyanobacteria is important both for the organism and global carbon balance. Here we show that phosphoketolase in Synechococcus elongatus PCC7942 (SeXPK) possesses a distinct ATP-sensing mechanism, where a drop in ATP level allows SeXPK to divert precursors of the RuBisCO substrate away from the Calvin-Benson-Bassham cycle. Deleting the SeXPK gene increased CO fixation particularly during light-dark transitions. In high-density cultures, the Δxpk strain showed a 60% increase in carbon fixation and unexpectedly resulted in sucrose secretion without any pathway engineering. Using cryo-EM analysis, we discovered that these functions were enabled by a unique allosteric regulatory site involving two subunits jointly binding two ATP, which constantly suppresses the activity of SeXPK until the ATP level drops. This magnesium-independent ATP allosteric site is present in many species across all three domains of life, where it may also play important regulatory functions.
履歴
登録2023年3月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月28日-
マップ公開2023年6月28日-
更新2023年11月15日-
現状2023年11月15日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_35613.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_35613.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.82 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.274
最小 - 最大-0.45252487 - 1.3356061
平均 (標準偏差)0.0041659577 (±0.047915656)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 314.88 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_35613_half_map_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: #1

ファイルemd_35613_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Cyanobacteria XPK complexed with TPP/Mg2+

全体名称: Cyanobacteria XPK complexed with TPP/Mg2+
要素
  • 複合体: Cyanobacteria XPK complexed with TPP/Mg2+
    • タンパク質・ペプチド: Probable phosphoketolase
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: THIAMINE DIPHOSPHATEチアミンピロリン酸

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超分子 #1: Cyanobacteria XPK complexed with TPP/Mg2+

超分子名称: Cyanobacteria XPK complexed with TPP/Mg2+ / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Synechococcus (バクテリア)
分子量理論値: 890 KDa

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分子 #1: Probable phosphoketolase

分子名称: Probable phosphoketolase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechococcus elongatus (strain ATCC 33912 / PCC 7942 / FACHB-805) (バクテリア)
株: ATCC 33912 / PCC 7942 / FACHB-805
分子量理論値: 89.133211 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MTSTLQATDI ATLSPNEQAA IDAWWRAANY LSVGQIYLRD NPLLQEPLRP EHIKQRLLGH WGSDPGLSFV YVHLNRLIRR LDLNLIYVT GPGHGAPALL ANAWLEGTYS EVYPNCQQST AGLQQFFKQF SFPGGIGSHC TPETPGSIHE GGELGYSLSH A FGAALDNP ...文字列:
MTSTLQATDI ATLSPNEQAA IDAWWRAANY LSVGQIYLRD NPLLQEPLRP EHIKQRLLGH WGSDPGLSFV YVHLNRLIRR LDLNLIYVT GPGHGAPALL ANAWLEGTYS EVYPNCQQST AGLQQFFKQF SFPGGIGSHC TPETPGSIHE GGELGYSLSH A FGAALDNP DLIVACVIGD GEAETGPLAT SWHSNKFLNP AQDGAVLPIL HLNGYKIANP TLLSRISHEE LRSLFIGYGY EP FFVEGND PAILHGVMAS TLATCVQKIQ AIQAAARSGE SSDRPMWPMI VLRTPKGWTG PATIKGHVVE GSWRSHQVPM ADV LTNPEH LQLLEDWLRS YRPEELFDAS GAPVAELQAI APIGDRRMSA NPVTNGGLLR RALTLPDFRD QAVSVPAPGK SRAD STRPL GQFLREVIRH NPDNFRLFGP DETASNRLDA VYEVTSKVWL GDRIPEDEDG GHLSDRGRVM EILSEHTLEG WLEAY LLTG RHGFFATYEA FAHVIDSMVN QHAKWLDVSK REVDWRAPVS SLNILLSSTV WRQDHNGFSH QDPGFIDLVT NKSARV TRI YLPPDANCLL SVADHCLRST DYINVIVADK QSHLQYLDAE AAARHCAKGI GIWDWASNDQ GASPDVVIAS CGDVVTL EA LAATALLREH FPDLKIRFVN VVDLFRLQPD TEHPHGLSDR DFDSLFTVDK PIIFNFHGYP WLIHKLAYRR HNHNNLHV R GYKEVGNINT PLELAIRNQV DRFNLAIDVI DRVPHLRDRG AHVKEWLKDQ IHDHIQYAYQ EGIDRPEINQ WQWPF

UniProtKB: UNIPROTKB: A0A8T9U4A0

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分子 #2: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #3: THIAMINE DIPHOSPHATE

分子名称: THIAMINE DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: TPP
分子量理論値: 425.314 Da
Chemical component information

ChemComp-TPP:
THIAMINE DIPHOSPHATE / 3-[(4-アミノ-2-メチル-5-ピリミジニル)メチル]-4-メチル-5-[2-(ホスホノオキシホスフィナトオキシ)(以下略) / チアミンピロリン酸

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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0.4 mg/mL
緩衝液pH: 7.2
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 40 sec.
凍結凍結剤: ETHANE

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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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 165000
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 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 3983 / 平均露光時間: 4.5 sec. / 平均電子線量: 59.0 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

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.63 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.0) / 使用した粒子像数: 30649
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 ID:

8io8


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細: cyanobacteria XPK complexed with AMPPNP from the same study
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8ioa:
Cryo-EM structure of cyanobacteria phosphoketolase

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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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