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- EMDB-18305: Medicago truncatula HISN5 (IGPD) in complex with MN and IG2 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18305
タイトルMedicago truncatula HISN5 (IGPD) in complex with MN and IG2
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of imidazole glycerol phosphate dehydratase (HISN5) with inhibitor 2S,3S-IGP (IG2)
    • タンパク質・ペプチド: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
  • リガンド: MANGANESE (II) ION
  • リガンド: (2S,3S)-2,3-dihydroxy-3-(1H-imidazol-5-yl)propyl dihydrogen phosphate
  • リガンド: water水
キーワードMedicago truncatula HISN5 IGPD histidine / LYASE (リアーゼ)
機能・相同性
機能・相同性情報


imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / imidazoleglycerol-phosphate dehydratase activity / L-histidine biosynthetic process
類似検索 - 分子機能
Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase signature 1. / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase, conserved site / Imidazole glycerol phosphate dehydratase domain superfamily / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase signature 2. / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
類似検索 - 構成要素
生物種Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.23 Å
データ登録者Witek W / Ruszkowski M
資金援助 ポーランド, 1件
OrganizationGrant number国
Polish National Science CentreSonata 2018/31/D/NZ1/03630 ポーランド
引用ジャーナル: Front Plant Sci / 年: 2024
タイトル: Targeting imidazole-glycerol phosphate dehydratase in plants: novel approach for structural and functional studies, and inhibitor blueprinting.
著者: Wojciech Witek / Joanna Sliwiak / Michal Rawski / Milosz Ruszkowski /
要旨: The histidine biosynthetic pathway (HBP) is targeted for herbicide design with preliminary success only regarding imidazole-glycerol phosphate dehydratase (IGPD, EC 4.2.1.19), or HISN5, as referred ...The histidine biosynthetic pathway (HBP) is targeted for herbicide design with preliminary success only regarding imidazole-glycerol phosphate dehydratase (IGPD, EC 4.2.1.19), or HISN5, as referred to in plants. HISN5 catalyzes the sixth step of the HBP, in which imidazole-glycerol phosphate (IGP) is dehydrated to imidazole-acetol phosphate. In this work, we present high-resolution cryoEM and crystal structures of HISN5 (HISN5) in complexes with an inactive IGP diastereoisomer and with various other ligands. HISN5 can serve as a new model for plant HISN5 structural studies, as it enables resolving protein-ligand interactions at high (2.2 Å) resolution using cryoEM. We identified ligand-binding hotspots and characterized the features of plant HISN5 enzymes in the context of the HISN5-targeted inhibitor design. Virtual screening performed against millions of small molecules not only revealed candidate molecules but also identified linkers for fragments that were experimentally confirmed to bind. Based on experimental and computational approaches, this study provides guidelines for designing symmetric HISN5 inhibitors that can reach two neighboring active sites. Finally, we conducted analyses of sequence similarity networks revealing that plant HISN5 enzymes derive from cyanobacteria. We also adopted a new approach to measure HISN5 enzymatic activity using isothermal titration calorimetry and enzymatically synthesized IGP.
履歴
登録2023年8月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月10日-
マップ公開2024年4月10日-
更新2024年4月10日-
現状2024年4月10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_18305.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_18305.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.86 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.743
最小 - 最大-3.2042494 - 6.1224284
平均 (標準偏差)-0.0009380566 (±0.23926952)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 258.0 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_18305_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_18305_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 : Complex of imidazole glycerol phosphate dehydratase (HISN5) with ...

全体名称: Complex of imidazole glycerol phosphate dehydratase (HISN5) with inhibitor 2S,3S-IGP (IG2)
要素
  • 複合体: Complex of imidazole glycerol phosphate dehydratase (HISN5) with inhibitor 2S,3S-IGP (IG2)
    • タンパク質・ペプチド: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
  • リガンド: MANGANESE (II) ION
  • リガンド: (2S,3S)-2,3-dihydroxy-3-(1H-imidazol-5-yl)propyl dihydrogen phosphate
  • リガンド: water水

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超分子 #1: Complex of imidazole glycerol phosphate dehydratase (HISN5) with ...

超分子名称: Complex of imidazole glycerol phosphate dehydratase (HISN5) with inhibitor 2S,3S-IGP (IG2)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
分子量理論値: 22.5 kDa/nm

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分子 #1: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase

分子名称: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 24 / 光学異性体: LEVO / EC番号: imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
由来(天然)生物種: Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
分子量理論値: 22.571293 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: PTFPIDSGAR IGEMKRVTKE TNVSVKINLD GTGVADNSSG IPFLDHMLDQ LASHGLFDVH VKATGDTHID DHHTNEDVAL AIGTALLQA LGDRKGINRF GNFSAPLDEA LVHVSLDLSG RPHLGYDLNI PTQRVGKYDT QLVEHFFQSL VNTSGMTLHI R QFSGTNSH ...文字列:
PTFPIDSGAR IGEMKRVTKE TNVSVKINLD GTGVADNSSG IPFLDHMLDQ LASHGLFDVH VKATGDTHID DHHTNEDVAL AIGTALLQA LGDRKGINRF GNFSAPLDEA LVHVSLDLSG RPHLGYDLNI PTQRVGKYDT QLVEHFFQSL VNTSGMTLHI R QFSGTNSH HIIEATFKAF ARALRQATEY DTRRRGTIPS SKGVLSRS

UniProtKB: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase

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分子 #2: MANGANESE (II) ION

分子名称: MANGANESE (II) ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 48 / 式: MN
分子量理論値: 54.938 Da

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分子 #3: (2S,3S)-2,3-dihydroxy-3-(1H-imidazol-5-yl)propyl dihydrogen phosphate

分子名称: (2S,3S)-2,3-dihydroxy-3-(1H-imidazol-5-yl)propyl dihydrogen phosphate
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 24 / 式: IG2
分子量理論値: 238.135 Da
Chemical component information

ChemComp-IG2:
(2S,3S)-2,3-dihydroxy-3-(1H-imidazol-5-yl)propyl dihydrogen phosphate / りん酸(2S,3S)-2,3-ジヒドロキシ-3-(1H-イミダゾ-ル-4-イル)プロピル

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1131 / 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1 mg/mL
緩衝液pH: 8
グリッドモデル: Quantifoil / 材質: COPPER / 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
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

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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: 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）: 3.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3330 / 平均電子線量: 40.0 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: NONE
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 3次元分類クラス数: 50 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 再構成使用したクラス数: 14 / 想定した対称性 - 点群: O (正8面体型対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.23 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.2) / 使用した粒子像数: 605614

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7oj5


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8qav:
Medicago truncatula HISN5 (IGPD) in complex with MN and IG2

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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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