ساختار Cryo-EM یک ابر مجتمع پروتئین متانوژن نیتروژناز-PII

نیتروژنازها متالوآنزیم هایی هستند که کاهش دیتروژن اتمسفر به آمونیاک را کاتالیز می کنند و چرخه جهانی نیتروژن را حفظ می کنند. اگرچه نیتروژناز باکتریایی به طور گسترده مشخص شده است، معماری و تنظیم نیتروژنازهای باستانی با وجود شواهد طولانی مدت از تثبیت نیتروژن در متانوژن ها ناشناخته مانده است. در اینجا ما یک ساختار میکروسکوپ کرایو الکترونی از یک ابر مجتمع پروتئین نیتروژناز-PII بومی از Methanosarcina acetivorans را گزارش می‌کنیم.

این ساختار مجموعه‌ای از سه هتروتترامر NifDK را نشان می‌دهد که توسط شش کمپلکس هتروتریمری NifI 1،2 PII پل شده‌اند، که به‌طور فضایی ارتباط NifH را مسدود می‌کنند و آنزیم را در حالت غیرفعال قفل می‌کنند. کمپلکس‌های PII اتصال نامتقارن ADP و 2-oxoglutarate را نشان می‌دهند که مهار نیتروژناز را مستقیما به انرژی سلولی و وضعیت نیتروژن متصل می‌کند. افزودن 2-oxoglutarate و ATP باعث آزاد شدن کمپلکس‌های NifI می‌شود که باعث افزایش سه برابری فعالیت NifDK در شرایط آزمایشگاهی می‌شود.

این معماری مرتبه بالاتر یک استراتژی تنظیمی را در متانوژن ها مشخص می کند که در آن پروتئین های PII الیگومریزاسیون نیتروژناز را برای کنترل فعالیت هدایت می کنند. این یافته که فعالیت نیتروژناز ممکن است از طریق مونتاژ مستقیم به ساختارهای درجه بالاتر تعدیل شود، مسیرهای آینده برای اکتشاف تکامل نیتروژناز، مقررات و کاربردهای بیوتکنولوژیکی را نشان می دهد.

این یک پیش نمایش از محتوای اشتراک است که از طریق موسسه شما دسترسی دارد

به Nature و 54 مجله Nature Portfolio دیگر دسترسی داشته باشید

Nature+ را دریافت کنید، بهترین اشتراک دسترسی آنلاین ما

قیمت‌ها ممکن است مشمول مالیات‌های محلی باشد که در هنگام تسویه حساب محاسبه می‌شود

نقشه ها و مدل های تک ذره ای Cryo-EM با کدهای الحاقی زیر به بانک داده های پروتئین و بانک داده های میکروسکوپ الکترونی سپرده شده اند: حالت 1 (D*KKD*) PDB 11UY و EMD-76071. حالت 2 (DKKD*) PDB 11SX و EMD-76025؛ حالت 3 (PII–DKKD*) PDB 11MY و EMD-75852؛ حالت 4 (ابر مجتمع ( تقارن C 1)، (PII–DKKD–PII) 3 PDB 9P1X و EMD-71144؛ حالت 4 (ابر مجتمع ( تقارن C 3)، (PII–DKKD–PII) 3 PDB 12AH و 7DB5 (حالت 8D-7) 11ZK و EMD-76217 و سوپرمپلکس (PII–DKKD–PII) 3 از شبکه‌های کاملا بدون اکسیژن PDB 37CY و EMD-78079.

داده های منبع با این مقاله ارائه شده است.

ساختار و عملکرد نیتروژناز: یک دیدگاه بیوشیمیایی-ژنتیکی پیترز، جی دبلیو، فیشر، کی و دین، دی. آنو. Rev. Microbiol. 49، 335–366 https://doi.org/10.1146/annurev.mi.49.100195.002003 (1995).

Seefeldt, L. C., Hoffman, B. M. & Dean, D. R. مکانیسم نیتروژناز وابسته به مو. آنو. کشیش بیوشیم. 78، 701–722 https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.78.070907.103812 (2009).

مقاله CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Dos Santos، P. C.، Fang، Z.، Mason، S. W.، Setubal، J. C. & Dixon، R. توزیع تثبیت نیتروژن و توالی های شبه نیتروژناز در میان ژنوم های میکروبی. BMC Genomics 13, 162 https://doi.org/10.1186/1471-2164-13-162 (2012).

Seefeldt، L. C. و همکاران. کاهش سوبستراها توسط نیتروژنازها. شیمی. Rev. 120, 5082–5106 https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00556 (2020).

Seefeldt، L. C. و همکاران. انتقال انرژی در نیتروژناز Acc. شیمی. Res. 51، 2179–2186 https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00112 (2018).

Rutledge, H. L. & Tezcan, F. A. انتقال الکترون در نیتروژناز. شیمی. Rev. 120, 5158–5193 https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00663 (2020).

Einsle, O. & Rees, D. C. آنزیم شناسی ساختاری آنزیم های نیتروژناز. شیمی. Rev. 120, 4969–5004 https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00067 (2020).

Hu, Y. & Ribbe, M. W. Nitrogenase و همولوگها. جی. بیول. Inorg. شیمی. 20، 435–445 https://doi.org/10.1007/s00775-014-1225-3 (2015).

Halbleib, C. M. & Ludden, P. W. تنظیم تثبیت بیولوژیکی نیتروژن. جی. نوتر. 130، 1081–1084 https://doi.org/10.1093/jn/130.5.1081 (2000).

مارتین دل کامپو، جی اس و همکاران. مروری بر جنبه های فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و تنظیمی تثبیت نیتروژن در Azotobacter vinelandii. کریت کشیش بیوشیم. مول. Biol. 57، 492–538 https://doi.org/10.1080/10409238.2023.2181309 (2022).

Leigh, J. A. & Dodsworth, J. A. تنظیم نیتروژن در باکتری ها و باستانی ها. آنو. Rev. Microbiol. 61، 349–377 https://doi.org/10.1146/annurev.micro.61.080706.093409 (2007).

Huergo، L. F. و همکاران. پروتئین های انتقال سیگنال P II: بازیکنان محوری در کنترل پس از ترجمه فعالیت نیتروژناز Microbiology 158، 176-190 https://doi.org/10.1099/mic.0.049783-0 (2012).

Forchhammer، K.، Selim، K. A. & Huergo، L. F. دیدگاه های جدید در مورد سیگنالینگ PII: از سنجش نیتروژن تا کنترل متابولیک جهانی. Trends Microbiol. 30، 722–735 https://doi.org/10.1016/j.tim.2021.12.014 (2022).

پروتئین های انتقال سیگنال Huergo، L. F.، Chandra، G. & Merrick، M. P II: تنظیم نیتروژن و فراتر از آن. FEMS Microbiol. Rev. 37, 251–283 https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2012.00351.x (2013).

Selim، K. A. & Alva، V. PII مانند پروتئین های سیگنالینگ: یک الگوی جدید در هماهنگ سازی هموستاز سلولی. Curr. نظر. میکروبیول. 79، 102453 https://doi.org/10.1016/j.mib.2024.102453 (2024).

بوید، E. S. و همکاران. منشا متانوژن دیررس برای نیتروژناز وابسته به مولیبدن. ژئوبیولوژی 9، 221–232 https://doi.org/10.1111/j.1472-4669.2011.00278.x (2011).

Boyd, E. S., Hamilton, T. L. & Peters, J. W. مسیری جایگزین برای تکامل تثبیت بیولوژیکی نیتروژن. جلو. میکروبیول. 2، 205 https://doi.org/10.3389/fmicb.2011.00205 (2011).

Deppenmeier, U. & Muller, V. زندگی نزدیک به حد ترمودینامیکی: چگونه کهن‌های متانوژنیک انرژی را حفظ می‌کنند. در Bioenergetics: Energy Conservation and Conversion، جلد. 45 (ویرایش Schäfer, G. & Penefsky, H. S.) 123-152 (اسپرینگر، 2008).

Chanderban, M., Hill, C. A., Dhamad, A. E. & Lessner, D. J. بیان V-nitrogenase و Fe-nitrogenase در Methanosarcina acetivorans توسط مولیبدن، نیتروژن ثابت و بیان Mo-nitrogenase کنترل می شود. Appl. محیط زیست میکروبیول. 89، e0103323 https://doi.org/10.1128/aem.01033-23 (2023).

Dhamad، A. E. & Lessner، D. J. یک سیستم CRISPRi-dCas9 برای Archaea و استفاده از آن برای بررسی عملکرد ژن در طول تثبیت نیتروژن توسط Methanosarcina acetivorans. Appl. محیط زیست میکروبیول. https://doi.org/10.1128/AEM.01402-20 (2020).

Lobo, A. L. & Zinder, S. H. دیازوتروفی و ​​فعالیت نیتروژناز در آرکائوباکتریوم Methanosarcina barkeri 227. Appl. محیط زیست میکروبیول. 54، 1656-1661 (1988).

مقاله ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lobo, A. L. & Zinder, S. H. Nitrogenase in the archaebacterium Methanosarcina barkeri 227. J. Bacteriol. 172، 6789–6796 https://doi.org/10.1128/jb.172.12.6789-6796.1990 (1990).

Kessler، P. S.، Daniel، C. & Leigh، J. A. خاموش کردن آمونیاک تثبیت نیتروژن در آرکئون متانوژنیک Methanococcus maripaludis: ویژگی‌های مکانیکی و نیاز برای همولوگ‌های جدید GlnB، NifI 1 و NifI 2. J. باکتریول. 183، 882–889 https://doi.org/10.1128/JB.183.3.882-889.2001 (2001).

Kessler, P. S. & Leigh, J. A. ژنتیک تنظیم نیتروژن در Methanococcus maripaludis. ژنتیک 152، 1343-1351 (1999).

Ehlers، C.، Veit، K.، Gottschalk، G. & Schmitz، R. A. سازماندهی عملکردی یک خوشه nif منفرد در آرکئون مزوفیلیک Methanosarcina mazei سویه Go1. Archaea 1، 143-150 (2002).

Dodsworth, J. A. & Leigh, J. A. تنظیم نیتروژناز توسط 2-oxoglutarate برگشت پذیر و اتصال مستقیم پروتئین حسگر نیتروژن شبه PII به دینیتروژناز. Proc. Natl Acad. علمی 103، 9779–9784 https://doi.org/10.1073/pnas.0602278103 (2006).

Dodsworth، J. A. & Leigh، J. A. NifI با رقابت با پروتئین Fe برای اتصال به پروتئین MoFe، نیتروژناز را مهار می کند. بیوشیمی. بیوفیز. Res. اشتراک. 364، 378–382 https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2007.10.020 (2007).

Yildiz، O.، Kalthoff، C.، Raunser، S. & Kuhlbrandt، W. ساختار GlnK1 با اثرگذارهای متصل مکانیسم تنظیمی برای جذب آمونیاک را نشان می دهد. EMBO J. 26، 589–599 https://doi.org/10.1038/sj.emboj.7601492 (2007).

Franke, P., Freiberger, S., Zhang, L. & Einsle, O. حفاظت ساختاری مولیبدن نیتروژناز توسط پروتئین Shethna II. Nature 637، 998–1004 https://doi.org/10.1038/s41586-024-08355-3 (2025).

Warmack, R. A. & Rees, D. C. Nitrogenase فراتر از حالت استراحت: یک دیدگاه ساختاری. مولکول ها https://doi.org/10.3390/molecules28247952 (2023).

پروتئین های انتقال سیگنال Radchenko، M. V.، Thornton، J. & Merrick، M. P(II) ATPaseهایی هستند که فعالیت آنها توسط 2-oxoglutarate تنظیم می شود. Proc. Natl Acad. علمی USA 110، 12948–12953 https://doi.org/10.1073/pnas.1304386110 (2013).

مقاله ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Cuevas-Zuviría Bruno و همکاران. تکامل ساختاری آنزیم های نیتروژناز در طول زمان زمین شناسی eLife 14، RP105613 https://doi.org/10.7554/eLife.105613.3 (2025).

Zhang، L. M.، Morrison، C. N.، Kaiser، J. T. & Rees، D. C. پروتئین MoFe نیتروژناز از کلستریدیوم پاستوریانوم در وضوح 1.08: مقایسه با پروتئین Azotobacter vinelandii MoFe. Acta Crystallogr. D 71، 274–282 https://doi.org/10.1107/S1399004714025243 (2015).

Maslać، N.، Bolte، P.، مولر، M.-C. و واگنر، T. مکانیسم مولکولی جداسازی نیتروژناز توسط یک زوج پروتئین PII. پیش چاپ در bioRxiv https://doi.org/10.64898/2025.12.07.692841 (2025).

Leigh, J. A. تثبیت نیتروژن در متانوژن ها: دیدگاه باستانی. Curr. مسائل مول. Biol. 2، 125-131 (2000).

Rutledge, H. L., Cook, B. D., Nguyen, H. P. M., Herzik, M. A. Jr. & Tezcan, F. A. ساختارهای مجتمع نیتروژناز تهیه شده تحت شرایط گردش کاتالیزوری. Science 377، 865-869 https://doi.org/10.1126/science.abq7641 (2022).

Corless, E. I., Mettert, E. L., Kiley, P. J. & Antony, E. بیان بالا یک مسیر Suf عملکردی در Escherichia coli BL21(DE3) تولید نوترکیب پروتئین حاوی خوشه آهن-گوگرد را افزایش می دهد. J. باکتریول. https://doi.org/10.1128/JB.00496-19 (2020).

ویرایش ژنوم با واسطه نایاک، دی. Proc. Natl Acad. علمی USA 114، 2976–2981 https://doi.org/10.1073/pnas.1618596114 (2017).

Nayak, D. D. & Metcalf, W. W. تکنیک‌های ژنتیکی برای مطالعات متیل کوآنزیم M ردوکتاز از Methanosarcina acetivorans C2A. روش ها آنزیمول. 613، 325–347 https://doi.org/10.1016/bs.mie.2018.10.012 (2018).

Metcalf، W. W.، Zhang، J. K.، Apolinario، E.، Sowers، K. R. & Wolfe، R. S. یک سیستم ژنتیکی برای Archaea از جنس Methanosarcina: تبدیل با واسطه لیپوزوم و ساخت ناقل های شاتل. Proc. Natl Acad. علمی USA 94, 2626-2631 (1997).

کاشیاپ، آر و همکاران. Cryo-EM هماهنگی انتقال الکترون نامتقارن را از طریق یک سایت دی مسی در DPOR ثبت می کند. نات. اشتراک. 16، 3866 https://doi.org/10.1038/s41467-025-59158-7 (2025).

Warmack، R. A.، Wenke، B. B.، Spatzal، T. & Rees، D. C. پروتکل های بی هوازی cryoEM برای پروتئین های نیتروژناز حساس به هوا. نات. پروتکل 19، 2026–2051 https://doi.org/10.1038/s41596-024-00973-5 (2024).

El-Akad, R. H., Sharaf El-Din, M. G. & Farag, M. A. چگونه متابولوم Lagenaria siceraria (کدو بطری) با Cucumis sativus (خیار) F. Cucurbitaceae مقایسه می شود؟ رویکرد چندگانه HR-UPLC/MS/MS و GC/MS با استفاده از شبکه های مولکولی و شیمی سنجی. Foods 12, 771 (2023).

ما از S. Brock، K. Basore و B. Readnour در مرکز تصویربرداری سلولی دانشگاه واشنگتن و L. Wang، G. Hu و J. Kaminsky در آزمایشگاه ساختار بیومولکولی (LBMS) در آزمایشگاه ملی بروکهاون برای جمع‌آوری داده‌های cryo-EM تشکر می‌کنیم. ما همچنین از R. Warmack (دانشگاه ییل) برای کمک در آماده سازی شبکه بی هوازی تشکر می کنیم.

این کار توسط کمک های مالی از وزارت انرژی، دفتر علوم پایه انرژی، DE-SC0020965 (E.A.) برای تعیین ساختار حمایت شد. DE-SC0019226 (D.J.L.) برای ساخت سویه، خالص سازی پروتئین و تجزیه و تحلیل فعالیت؛ و DE-SC0018143 (B.B.) برای طیف سنجی جرمی. LBMS توسط وزارت انرژی، دفتر تحقیقات بیولوژیکی و محیطی (KP1607011) پشتیبانی می شود. تأمین مالی تأسیسات طیف‌سنجی جرمی ایالت مونتانا (RRID: SCR_012482) مورد استفاده در این نشریه تا حدی توسط مؤسسه خیریه MJ Murdock و دفتر MSU VPRED امکان‌پذیر شد.

ما همچنین از حمایت مالی صندوق تحقیقاتی Doisy از گروه بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی Edward A. Doisy در دانشکده پزشکی دانشگاه سنت لوئیس حمایت می‌کنیم.

آدرس فعلی: گروه علوم زیستی، دانشگاه واسط، واسط، عراق

گروه بیوشیمی و بیولوژی مولکولی، دانشکده پزشکی دانشگاه سنت لوئیس، سنت لوئیس، MO، ایالات متحده آمریکا

گروه علوم زیستی، دانشگاه آرکانزاس، فایتویل، AR، ایالات متحده آمریکا

توماس ام. دیر، احمد داماد، ملیسا چندربن و دانیل جی. لسنر

گروه شیمی و بیوشیمی، دانشگاه ایالتی مونتانا، بوزمن، MT، ایالات متحده آمریکا

مفهوم سازی: E.A. و D.J.L. روش شناسی: R.K.، T.M.D.، A.D.، M.C.، M.T.-L. و ب.ب تحقیق: ر.ک.، ت.م.د.، ا.د.، م.ک. و م.ت.-ل. تجسم: R.K.، T.M.D.، E.A. و D.J.L. جذب سرمایه: E.A., D.J.L. و B.B مدیریت پروژه: E.A. و D.J.L. نظارت: E.A.، D.J.L و B.B. Writing-پیش نویس اصلی: D.J.L.، E.A. و ر.ک. نوشتن - بررسی و ویرایش: همه نویسندگان.

مکاتبه با دانیل جی. لسنر یا ادوین آنتونی.

طبیعت از الیور انیسل، مارک هرزیک جونیور و دیگر منتقدان ناشناس برای مشارکت در بررسی همتایان این اثر تشکر می‌کند. گزارش های بازبین همتا در دسترس است.

یادداشت ناشر Springer Nature با توجه به ادعاهای قضایی در نقشه های منتشر شده و وابستگی های سازمانی بی طرف باقی می ماند.

(الف) نمای تفصیلی هماهنگی خوشه M، با تأکید بر باقیمانده‌های اسید آمینه کلیدی درگیر در بستن و تثبیت خوشه. (ب) نمای تفصیلی هماهنگی خوشه P، برجسته کردن بقایای در تعامل با هسته آهن-گوگرد. (C) نشان دهنده کروماتوگرام یون استخراج شده (EIC) برای m/z = 205.0348 است که مربوط به جرم محاسبه شده یون هموسیترات در حالت منفی است. (D-E) نشان دهنده الگوی تکه تکه شدن m/z = 205.0348 جمع آوری شده در دو انرژی برخورد مختلف است: به ترتیب 10 eV و 15 eV.

قله های حاشیه نویسی نشان دهنده قطعات شناسایی شده است. مقادیر زیر خط دار نشان دهنده یون های تشخیصی هستند که فقط مختص مولکول هوموسیترات هستند. قله‌های m/z که با الماس خاکستری در (D) نشان داده شده‌اند، سیگنال‌هایی را از آلاینده‌های پس‌زمینه ابزار نشان می‌دهند. (F) ساختارهای یونی و مقادیر m/z آنها نشان داده شده است.

(الف) پوشش سه هتروتترامر NifDK از سه واحد همانطور که در نمایش سیلندر/خرد نشان داده شده است، شباهت ساختاری کلی آنها را نشان می دهد. (B-D) نقشه‌های چگالی الکترونی به ترتیب با خوشه M و P-cluster برای واحدهای 1، 2 و 3 مطابقت دارند، با بقایای هماهنگی که برای تجسم بهتر نمایش داده می‌شوند.

(الف) واحد 1، (ب) واحد 2، و (C) واحد 3. تغییرات در سطح مدفون در سطح مشترک با رابط بین کمپلکس NifI و NifDK که با بیضی‌های نقطه‌دار در رنگ‌های متمایز برای هر واحد برجسته شده است، نشان داده می‌شود. TSA سطح کل را نشان می دهد.

(الف) پوشش ساختار Glnk (PDB: 2GNK) با کمپلکس NifI، که سه جیب اتصال لیگاند را برجسته می کند. (ب) جیب متصل به ADP 1 در مجموعه NifI (واحد 1) با جیب متصل به ATP در ساختار Glnk پوشانده شده است. باقی مانده های کلیدی که با لیگاند مربوطه خود در تعامل هستند برای هر دو برجسته شده است. برای وضوح، ADP و ATP در پانل های جداگانه در داخل جیب های اتصال مربوطه نشان داده شده اند. (C) جیب اتصال لیگاند 2 در کمپلکس NifI متصل به 2-oxoglutarate (2OG) با Glnk متصل به ATP مقایسه می شود. باقی مانده های هماهنگ کننده لیگاند هستند.

(D) پاکت اتصال لیگاند 3 در ساختار ابرکامپلکس پیچیده NifI که فاقد لیگاند محدود است با جیب متصل به ATP در Glnk مقایسه می‌شود.

(الف) پوشش تمام کمپلکس‌های NifI موجود در ساختار ابرمجموعه. (ب) روکش کمپلکس های NifI بالا و پایین از واحد 1. (C) روکش کمپلکس های NifI بالا و پایین از واحد 2. (د) روکش کمپلکس های NifI بالا و پایین از واحد 3. حلقه های T مشخص شده اند.

(الف) ساختار کلی مجتمع D*KKD*. (B) نقشه چگالی الکترونی متناظر، با چگالی اضافی از زنجیره‌های دینامیکی NifD (خاکستری) که در ساختار مدل‌سازی شده گنجانده نشده است. (C) چگالی الکترونی حک شده برای خوشه‌های P مشاهده شده در دو طرف مجتمع.

(الف) ساختار کلی مجموعه DKK. (B) نقشه چگالی الکترون متناظر، نشان دهنده چگالی اضافی از زنجیره های پویا NifD (خاکستری) که در ساختار مدل سازی شده گنجانده نشده است. اگرچه مقداری چگالی برای خوشه P در طرف مقابل قابل مشاهده است، اما برای اطمینان از اطمینان در ساخت مدل مدل سازی نشده است. (C) چگالی الکترونی حک شده برای خوشه M و P مشاهده شده در مجتمع.

(الف) ساختار کلی مجتمع PII-DKKD*. (B) نقشه چگالی الکترون متناظر، نشان دهنده چگالی اضافی از زنجیره های پویا NifD (خاکستری) که در ساختار مدل سازی شده گنجانده نشده است. (ج) روکش یکی از واحدهای ابرمجموعه (سبز) با این ساختار (سرخاب)، که شباهت ساختاری کلی و واحد NifD از دست رفته را برجسته می کند. (D) چگالی الکترونی حک شده برای خوشه های M و P مشاهده شده در مجتمع PII-DKKD*. ( E ) نمای نزدیک از مجموعه PII استخراج شده از این ساختار، با حلقه های T برجسته شده با رنگ آبی.

زیر واحدهای تکی NifI با رنگ‌های متمایز نشان داده می‌شوند که با طرح رنگی که در سراسر نسخه استفاده می‌شود، مطابقت دارد. مولکول های ADP محدود مرتبط با هر زیر واحد به صورت میله به تصویر کشیده می شوند. (F) تراکم حک شده برای ADP مشاهده شده در پاکت های اتصال لیگاند برای هر سه سایت مجتمع PII-DKKD*. (G) پوشش یکی از مجتمع های PII از ابرمجتمع (سبز) با این ساختار (سرخابی)، که شباهت و تفاوت های کلی را در ناحیه حلقه نشان می دهد.

MP نمونه pull down بومی Strep-NifD در (A) 30 nM یا (B) 10nM اندازه گیری شد. غلظت های بالاتری برای گرفتن گونه های ابرکمپلکس (جرم محاسبه شده 898 کیلو دالتون) مورد نیاز بود. اما، به دلیل تعداد ذرات بالا برای گونه های اصلی (*)، تفسیر جرم بیش از حد برآورد شده است. اندازه‌گیری غلظت کمتر در پانل B، اعداد ذرات مناسب را برای گونه‌های اصلی تولید می‌کند و تترامر NifDK (جرم محاسبه‌شده 225 کیلو دالتون) را منعکس می‌کند. با این حال، توزیع گسترده است و احتمالا هم تترامرهای NifDK محدود به PII و هم بدون PII را منعکس می کند.

(C) نمونه اصلی Strep-NifD با 2OG (0.1 میلی‌مولار) و ATP-Mg 2+ (0.1 میلی‌مولار) مخلوط شد و تجزیه و تحلیل MP حضور تترامر NifDK همراه با انتقال به طیف گسترده‌ای از کمپلکس‌های با اندازه کوچک‌تر را نشان می‌دهد. (D) نمونه NifDK بدون PII توسط MP آنالیز شد. تترامر NifDK گونه اصلی همراه با کمپلکس های بزرگتر و کوچکتر است.

(الف) ساختار کلی مجتمع D # KKD* بدون PII. (B) نقشه چگالی الکترون مربوطه، نشان دهنده چگالی اضافی از زنجیره های پویا NifD (بادمجان) مدل سازی شده در ساختار. (C) چگالی الکترونی حک شده برای خوشه M و P مشاهده شده در مجتمع.

ژل های برش نخورده استفاده شده در شکل 1 و انجیرهای تکمیلی. 1 و 14.

اطلاعاتی در مورد آنتی بادی های مورد استفاده برای تشخیص NifD و پروتئین های دارای برچسب استرپتوکوک.

Springer Nature یا مجوز دهنده آن (به عنوان مثال یک انجمن یا شریک دیگر) حقوق انحصاری این مقاله را تحت توافقنامه انتشار با نویسنده(ها) یا سایر دارندگان حقوق دارند. آرشیو خود نویسنده نسخه خطی پذیرفته شده این مقاله صرفا تحت شرایط چنین توافق نامه انتشار و قوانین قابل اجرا است.

کاشیاپ، آر.، دیر، تی.ام.، داماد، ا. و همکاران. ساختار Cryo-EM یک ابر مجتمع پروتئین متانوژن نیتروژناز-PII. طبیعت (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11116-z

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-11116-z

هر کسی که پیوند زیر را با او به اشتراک بگذارید، می‌تواند این محتوا را بخواند:

با عرض پوزش، پیوند قابل اشتراک گذاری در حال حاضر برای این مقاله موجود نیست.

ارائه شده توسط Springer Nature SharedIt ابتکار اشتراک محتوا