Структурный анализ белка CysZ, a putative sulfate permease
Краткий анализ белка CysZ, a putative sulfate permease
| PDB ID | 3TX3 |
| Название | CysZ, a putative sulfate permease |
| Классификация | Transport protein · Membrane protein |
| Метод | X-ray diffraction |
| Депонирование | 22 сентября 2011 · опубликована 9 ноября 2011 |
| Авторы | Assur Z., Liu Q., Hendrickson W.A., Mancia F. (NYCOMPS) |
Структура в целом
Тип макромолекул: структура представлена исключительно белков(полипептидными цепями). Нуклеиновых кислот нет. Это интегральный мембранный белок класса транспортёров — сульфатная пермеаза CysZ.
Количество полимерных цепей: в асимметричной единице присутствуют 2полимерные цепи — цепи A и B. Обе относятся к одной белковой сущности (Entity ID1) и идентичны по последовательности (по 249 аминокислотных остатков каждая).
Биологическая единица: assembly 1 — гомодимер (A2) с симметрией C2. В неёвходят 2 белковые цепи (A и B). Определена авторами и подтверждена PISA.
Отдельные цепи
Цепи A и B
(Обе цепи идентичны — описание общее для обеих.)| Организм | Idiomarina loihiensis (штамм ATCC BAA-735 / DSM 15497 /L2-TR) |
| Uniprot ID | Q5QUJ8 |
| Название белка | Uncharacterized protein involved in cysteine biosynthesis (CysZ) |
| Ген | cysZ / IL1703 |
| Длина | 249 аминокислотных остатков |
| Мутация | Отсутствуют |
| Модифицированные остатки | Не обнаружены |
Функция. CysZ — предполагаемая сульфатная пермеаза, участвующая в транспорте сульфата через цитоплазматическую мембрану. По данным Gene Ontology, молекулярная функция — high-affinity sulfate:proton symporter activity (вторично-активный котранспорт сульфата с протоном). Биологический процесс — sulfate assimilation и L-cysteine biosynthetic process. Локализация — плазматическая мембрана (подтверждена OPM, PDBTM, MemProtMD, mpstruc).
Idiomarina loihiensis — глубоководная гамма-протеобактерия из гидротермальных источников на подводном вулкане Лоихи (Гавайи). Она лишена классической ABC-транспортной системы для сульфата, поэтому CysZ — ключевой кандидат на роль основного сульфатного транспортёра.
Мутации. Отсутствуют — последовательность в PDB полностью совпадает с референсной UniProt Q5QUJ8.
Модифицированные остатки. Не обнаружены. Белок экспрессирован в E. coli BL21(DE3) без нестандартных аминокислот. Записей MODRES в PDB-файле нет.
Малые молекулы
В структуре присутствуют 3 типа малых молекул (суммарно 20 экземпляров):
| Код | Полное название | Формула | Кол-во молекул |
|---|---|---|---|
| LDA | LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE(лаурилдиметиламин-N-оксид,LDAO) | C14 H31 N O | 15 молекул (7 у цепи A, 8 у цепи B) |
| SO4 | SULFATE ION (сульфат-анион) | O4 S | 1 молекула (цепь A) |
| CL | CHLORIDE ION (хлорид-анион) | Cl | 4 молекулы (2 у цепи A, 2 у цепи B) |
Строки HETATM для каждого типа малых молекул из PDB-файла (формат): HETATM NNN C14 LDA A 601 ... — молекулы LDA (детергент) HETATM NNN S SO4 A 301 ... — сульфат-анион HETATM NNN CL CL A 401 ... — хлорид-анион.
Дополнительный анализ
Структура 3TX3 получена рентгеноструктурным анализом кристалла. Малые молекулы выполняют разные функции:
LDA — детергент для кристаллизации
Лаурилдиметиламин-N-оксид (LDAO) — цвиттерионный детергент, используемый для солюбилизации интегральных мембранных белков. Он мимикрирует липидный бислой, образуя мицеллярную «шапку» вокруг гидрофобного трансмембранного пояса белка и удерживая его в растворе. Все 15 молекул LDA расположены там, где in vivo находились бы ацильные цепи фосфолипидов. Искусственный компонент — добавлен при очистке и кристаллизации.
SO4 — субстрат транспортёра
Сульфат-анион (SO4 2-) — прямой субстрат CysZ: именно его этот белок переносит через мембрану в рамках пути биосинтеза цистеина. Наличие SO4 в структуре биологически значимо — он занимает субстрат-связывающий сайт транспортёра и демонстрирует геометрию узнавания субстрата. Хотя сульфат присутствует и в буфере кристаллизации (сульфат аммония — распространённый осадитель), его положение в активном сайте свидетельствует о функциональной связи с работой белка. Функционально значимая молекула, непосредственно связанная с транспортной активностью CysZ.
CL — ионы из буфера кристаллизации
Ионы хлора (Cl-) происходят из NaCl или MgCl2 в составе буферов. Они нейтрализуют локальные положительные заряды на поверхности белка и не связаны с его транспортной функцией. Искусственный компонент — внесён в процессе получения структуры.