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- PDB-8qav: 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: PDB / ID: 8qav
タイトルMedicago truncatula HISN5 (IGPD) in complex with MN and IG2
要素Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
キーワードLYASE (リアーゼ) / Medicago truncatula HISN5 IGPD histidine
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
Chem-IG2 / : / 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: 2.23 Å
データ登録者Witek, W. / Ruszkowski, M.
資金援助 ポーランド, 1件
組織認可番号国
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日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年4月10日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

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: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
B: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
C: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
D: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
E: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
F: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
G: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
H: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
I: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
J: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
K: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
L: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
M: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
N: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
O: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
P: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
Q: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
R: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
S: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
T: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
V: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
W: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
X: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
Y: Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)550,06396
ポリマ－541,71124
非ポリマー8,35272
水20,3751131
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
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NCSドメイン領域:

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20given(-2.33374376161E-5, 0.999999988832, -0.000147618120325), (0.999999973367, 2.33035419541E-5, -0.000229614764467), (-0.000229611321877, -0.000147623475014, -0.999999962743)0.0142287933123, 0.0330691789368, 258.054832406
21given(-0.999999982778, -0.000170658652131, 7.29315949798E-5), (-7.28130785553E-5, -0.000694367978367, -0.999999756276), (0.000170709251901, -0.999999744364, 0.000694355540226)258.001904152, 258.111294233, 257.900071652
22given(9.44929011306E-5, 0.000138637169482, 0.999999985925), (0.000129386550211, -0.999999982021, 0.00013862494283), (0.999999987165, 0.000129373449317, -9.45108372175E-5)-0.0363690553607, 257.969035488, 0.0019639517414
23given(-4.79997408316E-5, 0.999999995203, -8.53817092245E-5), (-0.000216091024397, -8.53920796424E-5, -0.999999973006), (-0.9999999755, -4.79812893149E-5, 0.000216095122159)0.00959882852882, 258.045154514, 257.974933133

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要素

#1: タンパク質 ...
Imidazoleglycerol-phosphate dehydratase /


分子量: 22571.293 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: I3SDM5, imidazoleglycerol-phosphate dehydratase
#2: 化合物...
ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 48 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn
#3: 化合物...
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


分子量: 238.135 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H11N2O6P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 水 ChemComp-HOH / water / 水


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1131 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
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: PARTICLE / 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: Complex of imidazole glycerol phosphate dehydratase (HISN5) with inhibitor 2S,3S-IGP (IG2)
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 22.5 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Medicago truncatula (タルウマゴヤシ)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8
試料濃度: 1 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 / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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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: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 3500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3330

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARCCTF補正
7Cootモデルフィッティング
10cryoSPARC最終オイラー角割当
11cryoSPARC分類
12cryoSPARC3.3.2３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
対称性点対称性: O (正8面体型対称)
3次元再構成解像度: 2.23 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 605614 / クラス平均像の数: 14 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 7oj5

7oj5


Accession code: 7oj5 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
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: 22.57 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00535352
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.85547856
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.4294752
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0585448
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0046264
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2AELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000714208077466
ens_1d_3CELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000711444330581
ens_1d_4DELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000704964269
ens_1d_5EELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000709650966715
ens_1d_6FELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000721104909416
ens_1d_7GELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000712440932044
ens_1d_8HELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000696372190731
ens_1d_9IELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000686219507741
ens_1d_10JELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000715125774431
ens_1d_11KELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000705104726415
ens_1d_12LELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000707657901849
ens_1d_13MELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000703037173298
ens_1d_14NELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000698967329069
ens_1d_15OELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000707363549492
ens_1d_16PELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000709133100164
ens_1d_17QELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.0958004017
ens_1d_18RELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000706051144755
ens_1d_19SELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000695565183181
ens_1d_20TELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000704531683709
ens_1d_21VELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000710473263838
ens_1d_22WELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000714238728719
ens_1d_23XELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000713415189023
ens_1d_24YELECTRON MICROSCOPYNCS constraints0.000714813250013

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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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